一种S波段测波雷达的信号源制造技术

本发明专利技术提供一种S波段测波雷达的信号源，包括集成设置在一块印制电路板上的时钟分配转换、同步触发、直接数字频率合成1、直接数字频率合成2、锁相环、第一本振处理模块、射频信号处理模块和第二本振处理模块；所述时钟分配转换的输出端分别连接直接数字频率合成1、直接数字频率合成2及锁相环；所述直接数字频率合成1与第二本振处理模块连接，第二本振处理模块输出第二本振信号；所述直接数字频率合成2与射频信号处理模块连接；所述锁相环与第一本振处理模块连接，所述第一本振处理模块的第一输出端输出第一本振信号，第二输出端与射频信号处理模块的第二输入端连接。本发明专利技术提高了S波段测波雷达系统的相干性、稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种S波段测波雷达的信号源
：本专利技术涉及微波多普勒雷达
，尤其涉及一种S波段测波雷达信号源。
技术介绍
海洋是孕育人类生命的摇篮，是国家安全保障的依托，也是经济发展的重要支撑。随着陆地资源的减少，探测海洋，利用海洋已成为全球的共识。在海洋环境监测与研究中，海浪的有效观测和研究对于海洋资源开发、海洋灾害预防都有着重要的实际意义。传统的获取海洋动力学参数的方法主要是接触式的测量，例如：座底式压力传感器、浮标、潜标、海上平台实测。然而这类方法虽然测量准确，但却有着无法全面反映待测海域真实海况、单点测量、作业困难等问题。近年来，科学技术的发展扩展了海洋探测的手段，微波多普勒雷达应运而生。微波多普勒雷达是一种利用多普勒原理，根据线性波浪理论通过测量海面水质点速度获取海浪信息的新型雷达。其具有海浪探测精度高、易于实现稳定、可靠和实时连续测量等优点。该类雷达的硬件设计中，传统方案是将信号产生电路和射频处理电路作为两个模块单独设计，再通过射频电缆将其连接，这样虽可以确保两个模块单独工作时都具有较好的性能，但在实际应用中，却对模块之间的连接提出了较高的要求，且增大了系统体积，不利用小型化、紧凑设计。相干工作时，电缆上的线路干扰和传输延时会直接影响雷达系统的性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种S波段测波雷达的信号源。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种S波段测波雷达的信号源，包括集成设置在一块印制电路板上的时钟分配转换、同步触发、直接数字频率合成1、直接数字频率合成2、锁相环、第一本振处理模块、射频信号处理模块和第二本振处理模块；所述时钟分配转换的输入端用于输入外部时钟信号，所述时钟分配转换的输出端分别连接直接数字频率合成1、直接数字频率合成2及锁相环；所述同步触发的输入端用于输入外部同步触发信号，所述同步触发的第一输出端与射频信号处理模块连接，第二输出端输出为接收机提供同步触发信号；所述直接数字频率合成1的输入端用于输入相应的控制信号，所述直接数字频率合成1的输出端与第二本振处理模块输入端连接，所述第二本振处理模块输出端输出第二本振信号，供接收机使用；所述直接数字频率合成2的输入端用于输入相应的控制信号，所述直接数字频率合成2的输出端与射频信号处理模块第一输入端连接；所述锁相环的输入端用于输入相应的控制信号，所述锁相环的输出端与第一本振处理模块的输入端连接，所述第一本振处理模块的第一输出端输出第一本振信号，供接收机使用，第二输出端与射频信号处理模块的第二输入端连接；所述射频信号处理模块的输出端输出射频信号，供后续的发射使用。而且，所述时钟分配转换，从输入端到输出端有依次连接的一个时钟缓冲器和一个单端转差分芯片；其中所述时钟缓冲器的输入端用于输入外部时钟信号，其输出端中的一路作为所述时钟分配转换的输出，所述单端转差分芯片输出的两路差分信号作为所述时钟分配转换输出的另两路。而且，所述同步触发，通过一个施密特触发缓冲器来实现；所述施密特触发缓冲器的输入端用于输入外部同步触发信号，所述施密特触发缓冲器输出端输出同步触发信号，供后续同步触发使用。而且，所述直接数字频率合成1，从输入端到输出端有依次连接的一个直接数字频率合成芯片、一个变压器和一个π型网络；其中，所述直接数字频率合成芯片的时钟信号为所述时钟分配转换中单端转差分芯片输出的一路，且所述直接数字频率合成芯片的输入端用于输入上位机接口中的DDS1控制信号，所述π型网络的输出端作为所述直接数字频率合成1的输出端。而且，所述直接数字频率合成2，从输入端到输出端有依次连接的一个直接数字频率合成芯片、一个变压器和一个π型网络；其中，所述直接数字频率合成芯片的时钟信号为所述时钟分配转换中单端转差分芯片输出的一路，且所述直接数字频率合成芯片的输入端用于输入上位机接口中的DDS2控制信号，所述π型网络的输出端作为所述直接数字频率合成2的输出端。而且，所述锁相环，从输入端到输出端有依次连接的一个锁相环芯片、一个π型网络和一个带通滤波器；其中所述锁相环芯片用于输入所述时钟转换分配输出端所输出的时钟信号和锁相环控制信号，所述带通滤波器的输出端作为所述锁相环的输出端。而且，所述第一本振处理模块，从输入端到输出端有依次连接的第一个π型网络、第一个放大器、第二个π型网络、第二个放大器、一个带通滤波器、一个功率分配器和第三个π型网络；其中所述第一个π型网络用于输入所述锁相环输出端所输出的信号，所述功率分配器的一输出端作为所述第一本振处理模块的一输出端，所述第三个π型网络的输出端作为所述第一本振处理模块的另一输出端，用于输出第一本振信号。而且，所述射频信号处理模块，从输入端到输出端有依次连接的一个低通滤波器、一个电子开关、一个混频器、一个带通滤波器、第一个放大器、第一个π型网络、第二个放大器和第二个π型网络；其中，所述电子开关的一输入端输入同步脉冲TP，另一输入端用于输入所述第一本振处理模块输出端所输出的信号，所述低通滤波器的输入端用于输入所述直接数字频率合成2输出端所输出的信号，所述第二个π型网络的输出端作为所述射频信号处理模块的输出端，用于输出发射信号。而且，所述第二本振处理模块，从输入端到输出端有依次连接的第一个低通滤波器、第一个π型网络、一个放大器、第二个π型网络和第二个低通滤波器；其中，所述第一个低通滤波器的输入端用于输入所述直接数字频率合成1输出端所输出的信号，所述第二个低通滤波器的输出端作为所述第二本振处理模块的输出端，用于输出第二本振信号；而且，所述S波段测波雷达的信号源的输入信号分别为通过上位机接口提供的锁相环控制信号、DDS1控制信号、DDS2控制信号，外部时钟信号和外部同步触发信号。在S波段测波雷达系统中，对调频信号有较大的时宽、带宽，高稳定性相干性等要求，信号源性能是决定这些工作性能的关键因素。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有效效果：1、本专利技术将信号产生部分与射频信号处理部分合为一体，以此取代传统方案中分模块设计再通过射频电缆连接的方式，减小了电路板面积，没有了射频电缆连接带来的可靠性、匹配等影响，降低了硬件成本，提高了S波段测波雷达系统的相干性、稳定性，有利于系统小型化、紧凑设计。2、本专利技术的信号波形产生以直接数字频率合成技术(DDS)为基础，控制信号为上位机接口中的数字信号，可通过外接上位机进行控制，可靠性、灵活性高，且具有二次开发潜力。3、本专利技术中的两个直接数字频率合成器均采用AD9915，根据其同步机制，将一个AD9915用作主时钟参考，另一个为该主机的从机，可保证两芯片具有相同的时钟状态，同步工作，保证了雷达信号源的相干性。4、本专利技术中的锁相环电路采用的锁相环芯片具有超低相位噪声，产生的信号相位噪声低、信噪比高，有助于提高雷达系统的灵敏度。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种S波段测波雷达的信号源电路框图。图2为本专利技术实施例中的时钟分配转换电路框图。图3为本专利技术实施例中的同步触发电路框图。图4为本专利技术实施例中的直接数字频率合成1电路框图。图5为本专利技术实施例中的直接数字频率合成2电路框图。图6为本专利技术实施例中的锁相环电路框图。图7为本专利技术实施例中的第一本振处理模块电路框图。图8为本专利技术实施例中的射频本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种S波段测波雷达的信号源，其特征在于：包括集成设置在一块印制电路板上的时钟分配转换、同步触发、直接数字频率合成1、直接数字频率合成2、锁相环、第一本振处理模块、射频信号处理模块和第二本振处理模块；所述时钟分配转换的输入端用于输入外部时钟信号，所述时钟分配转换的输出端分别连接直接数字频率合成1、直接数字频率合成2及锁相环；所述同步触发的输入端用于输入外部同步触发信号，所述同步触发的第一输出端与射频信号处理模块连接，第二输出端输出为接收机提供同步触发信号；所述直接数字频率合成1的输入端用于输入相应的控制信号，所述直接数字频率合成1的输出端与第二本振处理模块输入端连接，所述第二本振处理模块输出端输出第二本振信号，供接收机使用；所述直接数字频率合成2的输入端用于输入相应的控制信号，所述直接数字频率合成2的输出端与射频信号处理模块第一输入端连接；所述锁相环的输入端用于输入相应的控制信号，所述锁相环的输出端与第一本振处理模块的输入端连接，所述第一本振处理模块的第一输出端输出第一本振信号，供接收机使用，第二输出端与射频信号处理模块的第二输入端连接；所述射频信号处理模块的输出端输出射频信号，供后续的发射使用。...

【技术特征摘要】
1.一种S波段测波雷达的信号源，其特征在于：包括集成设置在一块印制电路板上的时钟分配转换、同步触发、直接数字频率合成1、直接数字频率合成2、锁相环、第一本振处理模块、射频信号处理模块和第二本振处理模块；所述时钟分配转换的输入端用于输入外部时钟信号，所述时钟分配转换的输出端分别连接直接数字频率合成1、直接数字频率合成2及锁相环；所述同步触发的输入端用于输入外部同步触发信号，所述同步触发的第一输出端与射频信号处理模块连接，第二输出端输出为接收机提供同步触发信号；所述直接数字频率合成1的输入端用于输入相应的控制信号，所述直接数字频率合成1的输出端与第二本振处理模块输入端连接，所述第二本振处理模块输出端输出第二本振信号，供接收机使用；所述直接数字频率合成2的输入端用于输入相应的控制信号，所述直接数字频率合成2的输出端与射频信号处理模块第一输入端连接；所述锁相环的输入端用于输入相应的控制信号，所述锁相环的输出端与第一本振处理模块的输入端连接，所述第一本振处理模块的第一输出端输出第一本振信号，供接收机使用，第二输出端与射频信号处理模块的第二输入端连接；所述射频信号处理模块的输出端输出射频信号，供后续的发射使用。2.根据权利要求1所述的一种S波段测波雷达的信号源，其特征在于：所述时钟分配转换，从输入端到输出端有依次连接的一个时钟缓冲器和一个单端转差分芯片；其中所述时钟缓冲器的输入端用于输入外部时钟信号，其输出端中的一路作为所述时钟分配转换的输出，所述单端转差分芯片输出的两路差分信号作为所述时钟分配转换输出的另两路。3.根据权利要求1所述的一种S波段测波雷达的信号源，其特征在于：所述同步触发，通过一个施密特触发缓冲器来实现；所述施密特触发缓冲器的输入端用于输入外部同步触发信号，所述施密特触发缓冲器输出端输出同步触发信号，供后续同步触发使用。4.根据权利要求1所述的一种S波段测波雷达的信号源，其特征在于：所述直接数字频率合成1，从输入端到输出端有依次连接的一个直接数字频率合成芯片、一个变压器和一个π型网络；其中，所述直接数字频率合成芯片的时钟信号为所述时钟分配转换中单端转差分芯片输出的一路，且所述直接数字频率合成芯片的输入端用于输入上位机接口中的DDS1控制信号，所述π型网络的输出端作为所述直接数字频率合成1的输出端。5.根据权利要求1所述的一种S波段测波雷达的信号源，其特征在于：所述直接数字频率合成2，从输入端到输出端有依次连接的一个直...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泽宗，张春阳，佘高淇，翟栋晨，王子寒，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42