一種基于全數(shù)字高頻雷達(dá)的天線方向圖測量裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種基于全數(shù)字高頻雷達(dá)的天線方向圖測量裝置，包括發(fā)射電路、接收電路、FPGA芯片、USB控制器、主機(jī)；發(fā)射電路包括依次連接的發(fā)射天線、發(fā)射機(jī)、DDS芯片、鎖相環(huán)時鐘合成器、晶振電路；接收電路包括依次連接的接收天線、模擬前端、A/D轉(zhuǎn)換電路；FPGA芯片分別與鎖相環(huán)時鐘合成器、DDS芯片、發(fā)射機(jī)、模擬前端、A/D轉(zhuǎn)換電路、USB控制器連接；USB控制器與主機(jī)連接；鎖相環(huán)時鐘合成器與A/D轉(zhuǎn)換電路連接。本實(shí)用新型具有電路簡單、體積小、成本低、穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn)，特別適用于海洋表面動力學(xué)參數(shù)探測。
【專利說明】—種基于全數(shù)字高頻雷達(dá)的天線方向圖測量裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于全數(shù)字高頻雷達(dá)的天線方向圖測量裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]雷達(dá)目標(biāo)探測的關(guān)鍵在于通過陣列信號處理對目標(biāo)的方位角進(jìn)行準(zhǔn)確的估計，方位估計的精度很大程度上依賴于天線陣列實(shí)際方向圖的準(zhǔn)確性，因此準(zhǔn)確測量天線方向圖對于雷達(dá)目標(biāo)探測具有十分重要的意義。常見的陣列形式主要是通過比較相鄰陣元間的相位差來判斷來波方向，即比相，這種天線陣的方向圖測量需要利用到相位差信息，實(shí)際應(yīng)用中通過應(yīng)答器來實(shí)現(xiàn)。在武漢大學(xué)申請的名為:高頻地波雷達(dá)應(yīng)答器、專利號為:03235739.7的專利中，介紹了應(yīng)答器的設(shè)計，它通過產(chǎn)生一個與雷達(dá)發(fā)射信號完全相干的延時信號可以實(shí)現(xiàn)以下功能:一是為多通道雷達(dá)接收機(jī)的幅相校正提供一個基準(zhǔn)信號，二是為近場測量雷達(dá)發(fā)射天線方向圖提供穩(wěn)定的信號源，三是為寬波速雷達(dá)測量目標(biāo)信號到達(dá)角提供校準(zhǔn)信號，但是該電路十分復(fù)雜，且設(shè)計成本高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的就在于充分考慮上述應(yīng)用需求，設(shè)計一種電路更加簡單、性能穩(wěn)定、價格低廉，專用于緊湊型比幅天線方向圖測量的裝置。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種基于全數(shù)字高頻雷達(dá)的天線方向圖測量裝置，包括發(fā)射電路、接收電路、FPGA芯片、USB控制器、主機(jī)；發(fā)射電路包括依次連接的發(fā)射天線、發(fā)射機(jī)、DDS芯片、鎖相環(huán)時鐘合成器、晶振電路；接收電路包括依次連接的接收天線、模擬前端、A/D轉(zhuǎn)換電路；FPGA芯片分別與鎖相環(huán)時鐘合成器、DDS芯片、發(fā)射機(jī)、模擬前端、A/D轉(zhuǎn)換電路、USB控制器連接；USB控制器與主機(jī)連接；鎖相環(huán)時鐘合成器與A/D轉(zhuǎn)換電路連接。
[0006]所述發(fā)射機(jī)包括發(fā)射開關(guān)和功放電路，發(fā)射天線、發(fā)射開關(guān)、功放電路、
[0007]DDS芯片依次連接；所述模擬前端包括接收開關(guān)、濾波電路、放大電路，接收天線、接收開關(guān)、濾波電路、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路依次連接。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型沒有采用解調(diào)、調(diào)制、延時等信號處理電路，電路整體結(jié)構(gòu)十分簡單，性能穩(wěn)定、且成本更低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0010]圖2是本實(shí)用新型的發(fā)射原理示意圖；
[0011]圖3是本實(shí)用新型的接收原理示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案:
[0013]如圖1所示，本實(shí)用新型包括發(fā)射電路、接收電路、FPGA芯片、USB控制器、主機(jī)；發(fā)射電路包括依次連接的發(fā)射天線、發(fā)射機(jī)、DDS芯片、鎖相環(huán)時鐘合成器、晶振電路；接收電路包括依次連接的接收天線、模擬前端、A/D轉(zhuǎn)換電路；FPGA芯片分別與鎖相環(huán)時鐘合成器、DDS芯片、發(fā)射機(jī)、模擬前端、A/D轉(zhuǎn)換電路、USB控制器連接；USB控制器與主機(jī)連接；鎖相環(huán)時鐘合成器與A/D轉(zhuǎn)換電路連接；其中，F(xiàn)PGA芯片、DDS芯片均采用現(xiàn)有芯片，F(xiàn)PGA芯片采用Xilinx公司生產(chǎn)的XC6SLX150-2FGG676，DDS芯片采用ADI公司生產(chǎn)的AD9910。
[0014]發(fā)射機(jī)包括發(fā)射開關(guān)和功放電路,發(fā)射天線、發(fā)射開關(guān)、功放電路、DDS
[0015]芯片依次連接；所述模擬前端包括接收開關(guān)、濾波電路、放大電路，接收天線、接收開關(guān)、濾波電路、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路依次連接。
[0016]圖2和圖3為發(fā)射和接收的原理圖，其中，圖2中的接收機(jī)通道對應(yīng)圖1中的模擬前端(開關(guān)、濾波、放大)和A/D轉(zhuǎn)換，USB傳輸對應(yīng)圖1中的FPGA傳輸控制模塊和USB控制器，F(xiàn)FT模塊和比幅均在圖1中的主機(jī)端實(shí)現(xiàn)。
[0017]使用時，將發(fā)射端放置于帶有GPS記錄儀的船上，船能圍繞天線移動；將接收端輸入雷達(dá)接收機(jī)的一部分，放置于岸上固定點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于全數(shù)字高頻雷達(dá)的天線方向圖測量裝置，其特征在于:包括發(fā)射電路、接收電路、FPGA芯片、USB控制器、主機(jī)；發(fā)射電路包括依次連接的發(fā)射天線、發(fā)射機(jī)、DDS芯片、鎖相環(huán)時鐘合成器、晶振電路；接收電路包括依次連接的接收天線、模擬前端、A/D轉(zhuǎn)換電路；FPGA芯片分別與鎖相環(huán)時鐘合成器、DDS芯片、發(fā)射機(jī)、模擬前端、A/D轉(zhuǎn)換電路、USB控制器連接；USB控制器與主機(jī)連接；鎖相環(huán)時鐘合成器與A/D轉(zhuǎn)換電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于全數(shù)字高頻雷達(dá)的天線方向圖測量裝置，其特征在于:所述發(fā)射機(jī)包括發(fā)射開關(guān)和功放電路，發(fā)射天線、發(fā)射開關(guān)、功放電路、DDS芯片依次連接；所述模擬前端包括接收開關(guān)、濾波電路、放大電路，接收天線、接收開關(guān)、濾波電路、放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路依次連接。
【文檔編號】G01S3/46GK203930045SQ201420190225
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】文必洋, 田應(yīng)偉, 譚劍, 李柯 申請人:武漢大學(xué)