頻控陣?yán)走_(dá)是一種按照某種特定規(guī)則給相鄰陣元的發(fā)射載頻施加微小頻偏的新體制雷達(dá),因其波束指向會(huì)隨著距離的變化而發(fā)生偏轉(zhuǎn),能有效提供探測(cè)目標(biāo)處距離維度的信息,成為國(guó)內(nèi)外研究人員近年來(lái)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。對(duì)于頻控陣?yán)走_(dá)的原理、機(jī)制以及基本特性,國(guó)內(nèi)外研究人員的認(rèn)識(shí)早已達(dá)成一致,但對(duì)于頻偏的施加方式,以及頻偏方案的討論,從未休止,而有關(guān)頻控陣?yán)走_(dá)采用何種發(fā)射結(jié)構(gòu)和發(fā)射波形,如何選擇頻偏類(lèi)型并保證達(dá)到最優(yōu)效果,一直都是大家比較關(guān)心的問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題,本文開(kāi)展了理論分析、方案研究、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)、測(cè)試驗(yàn)證等工作,主要內(nèi)容如下:（1）提出了一種可以應(yīng)用于頻控陣?yán)走_(dá)的線性頻率調(diào)制連續(xù)波形多路相參電路結(jié)構(gòu)。通過(guò)將線性頻率調(diào)制連續(xù)波形技術(shù)和直接數(shù)字頻率合成技術(shù)結(jié)合,對(duì)直接數(shù)字頻率合成結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,解決了單個(gè)直接數(shù)字頻率合成信號(hào)源產(chǎn)生多路信號(hào)的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了線性頻率調(diào)制技術(shù)的數(shù)字化,有效降低了電路結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度,提高了多路信號(hào)產(chǎn)生的效率。（2）滿足頻控陣?yán)走_(dá)樣機(jī)對(duì)頻率和相位的多樣化需求。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（Filed Programmable Gate Array,FPGA）電路實(shí)現(xiàn)對(duì)頻率合成系統(tǒng)的頻率切換、頻控陣?yán)?.. 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

線性頻率增量fffff

第四章頻控陣發(fā)射源的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)334.2頻控陣?yán)走_(dá)發(fā)射系統(tǒng)方案本節(jié)將通過(guò)對(duì)既有方案回顧，綜合各方案優(yōu)缺點(diǎn)，提出本文的設(shè)計(jì)方案，并對(duì)方案中芯片選型和各模塊原理做詳細(xì)介紹。4.2.1既有方案回顧圖4-1是2009年美國(guó)的Antonik[34]等人設(shè)計(jì)的頻控陣?yán)走_(dá)發(fā)射方案，該方案采用的是頻率、相位、功率等各部分獨(dú)立可調(diào)的信號(hào)源設(shè)計(jì)，發(fā)射頻率選擇的是3.1GHz，采用的是連續(xù)波形發(fā)射，發(fā)射天線選取的是3*5的天線陣列，每3個(gè)豎向的天線組成一個(gè)子陣元，每一列的子陣元作為一個(gè)通道由單獨(dú)的信號(hào)源驅(qū)動(dòng)，一共分成5個(gè)通道，5個(gè)獨(dú)立的信號(hào)源。所有的信號(hào)源都由統(tǒng)一的時(shí)鐘來(lái)驅(qū)動(dòng)，每個(gè)通道的信號(hào)都被功分成4路，沒(méi)有用到的那一路信號(hào)作為信號(hào)測(cè)試用。實(shí)物圖如圖4-2所示。clk移相器放大器圖4-1頻控陣?yán)走_(dá)直接混頻輸出電路結(jié)構(gòu)圖4-2頻控陣?yán)走_(dá)直接混頻輸出電路實(shí)物

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文342010年JingjingHuang[17]等人設(shè)計(jì)了一種基于鎖相環(huán)技術(shù)的頻控陣?yán)走_(dá)信號(hào)源產(chǎn)生方案，該方案也首次將鎖相環(huán)技術(shù)應(yīng)用在頻控陣的信號(hào)源上，并成功進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，該方案圖如圖4-3所示，其中包括了鑒相器，壓控振蕩器，低通濾波器等器件，輸出信號(hào)outf經(jīng)N分頻之后反饋到鑒相器，當(dāng)與鑒相器的輸入?yún)⒖夹盘?hào)reff一致時(shí)，輸出信號(hào)outf就進(jìn)入鎖定狀態(tài)。此時(shí)可得穩(wěn)定的輸出信號(hào)outreffNf。該方案中選取的是一個(gè)含有可編程10bit的N計(jì)數(shù)器和6bit的A計(jì)數(shù)器的鑒相器，并外加了預(yù)分頻器，用來(lái)提高頻率，最終得到輸出的頻率outreffNPAf。電壓泵鑒相器環(huán)路濾波器壓控振蕩器Nreffoutf圖4-3基于鎖相環(huán)的頻控陣?yán)走_(dá)發(fā)射源結(jié)構(gòu)圖4-4基于鎖相環(huán)的頻控陣?yán)走_(dá)發(fā)射源電路2011年TAYLANEKER[33]設(shè)計(jì)了一種基于線性頻率調(diào)制連續(xù)波形的頻控陣?yán)走_(dá)發(fā)射源實(shí)物圖如圖4-5所示，只需要一個(gè)獨(dú)立的LFMCW源，外加多路延時(shí)線，就可以產(chǎn)生不同頻率的信號(hào)，該頻控陣發(fā)射源具體原理見(jiàn)3.2.2.1小節(jié)中的介紹。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]頻控陣?yán)走_(dá)技術(shù)及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 王文欽,陳慧,鄭植,張順生.  雷達(dá)學(xué)報(bào). 2018(02)
[2]頻控陣特征及應(yīng)用前景綜述[J]. 張希會(huì),王文欽.  電訊技術(shù). 2016(07)
[3]頻控陣?yán)走_(dá):概念、原理與應(yīng)用[J]. 王文欽,邵懷宗,陳慧.  電子與信息學(xué)報(bào). 2016(04)
[4]頻率合成技術(shù)發(fā)展概述[J]. 遲忠君,徐云,常飛.  現(xiàn)代科學(xué)儀器. 2006(03)

博士論文
[1]高性能頻率合成技術(shù)研究與應(yīng)用[D]. 楊遠(yuǎn)望.電子科技大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3353478