发明名称 超宽带脉冲雷达接收系统及方法
摘要 本发明公开了一种超宽带脉冲雷达接收系统,由超宽带接收机和控制单元两大部分组成。超宽带雷达脉冲接收机采用取样相位检测器(SPD)作为接收机采样门的关键部件,利用微波三极管结合电容充放电过程产生采样脉冲,取样带宽高达6GHz;控制单元以PIC单片机为核心,结合可编程延时芯片为接收机提供采样时钟信号。本发明的超宽带无载频脉冲雷达接收系统能够精确重构来自天线的超宽带信号波形,从而实现利用低速A/D进行信号采集,降低系统成本。
申请公布号 CN102147460B 申请公布日期 2014.05.14
申请号 CN201010111349.4 申请日期 2010.02.10
申请人 中国科学院电子学研究所 发明人 刘丽华;陈洁;黄琼;吴秉横;孟升卫;方广有
分类号 G01S7/285(2006.01)I 主分类号 G01S7/285(2006.01)I
代理机构 中科专利商标代理有限责任公司 11021 代理人 周国城
主权项 一种超宽带脉冲雷达接收系统,其特征在于,包括超宽带接收机和雷达控制单元,二者集成在一个模块上,与电源电路电连接;超宽带接收机,包括接收天线、低噪声放大器、取样电路、取样脉冲产生电路、时钟II、信号保持及滤波电路;雷达控制单元为雷达的控制中心,包括PIC单片机、可编程固定延时芯片、参考时钟、可编程步进延时芯片、串口SPI通信模块、雷达专用软件;雷达控制单元分别与发射机、超宽带接收机电连接:可编程固定延时芯片与发射机的时钟I电连接,可编程步进延时芯片与超宽带接收机的时钟II电连接;其功能是为超宽带接收机提供控制时钟,将雷达回波信号进行采样接收,并将其数字化,然后与上位机进行数据通信,以及后续的信号处理;超宽带接收机,其电路包括:微波三极管开关电路:变压器T1的初级两端分别接时钟触发信号的输入,及接地,变压器的次级两端分别接两微波三极管Q1、Q2的基极,次级中间抽头接地,三极管Q1、Q2的基极间接有肖特基二极管D1;两微波三极管Q1、Q2的发射极相连,集电极分别接一充放电电路中电容C1、C2的一端;三极管Q1的集电极经电阻R1接电源正极,三极管Q2的集电极经电阻R2接电源负极;其中,与微波三极管Q1连接的第一充放电电路包括第一电阻R1、第三电阻R3和第一电容C1,微波三极管Q1的集电极连接于第一电容C1的一端,取样相位检测器SPD的阶跃恢复二极管SRD的正极连接于第一电容C1的另一端,并通过第三电阻R3接电源正极;与微波三极管Q2连接的第二充放电电路包括第二电阻R2、第四电阻R4和第二电容C2,微波三极管Q2的集电极连接于第二电容C2的一端,取样相位检测器SPD的阶跃恢复二极管SRD的负极连接于第二电容C2的另一端,并通过第四电阻R4接电源负极;取样脉冲产生电路:包括微波三极管开关电路及取样相位检测器SPD中集成的阶跃恢复二极管SRD,在阶跃恢复二极管SRD的两极产生两路对称的极窄取样脉冲信号,其脉冲宽度由取样相位检测器SPD中阶跃恢复二极管SRD的上升时间决定;取样电路:取样相位检测器SPD内部集成有两个肖特基二极管T2、T3和两个取样电容C构成的接收机取样门,其中,两个肖特基二极管T2、T3串联,其结点接射频信号RF‑in输入端,两路对称的取样脉冲信号接入两串联肖特基二极管T2、T3的两端;信号保持及滤波电路:电容C1、C2通过由电阻R5,R6及保持电容C3组成的放电回路放电,将采样电容C上集聚的电荷转移至C3上,使C3两端电压与RF信号电压成一定比例关系,并实时反映RF信号的大小变化;保持电路包括保持电容C3和运算放大电路,R5,R6及保持电容C3组成的低通滤波电路滤除输出基带信号中的高频杂波。
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