一種基于全數(shù)字高頻雷達(dá)的天線方向圖測(cè)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(cè)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(shí)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(shí)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(shí)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(jiǎn)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(dòng)力學(xué)參數(shù)探測(cè)。
【專利說(shuō)明】—種基于全數(shù)字高頻雷達(dá)的天線方向圖測(cè)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(cè)量裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]雷達(dá)目標(biāo)探測(cè)的關(guān)鍵在于通過(guò)陣列信號(hào)處理對(duì)目標(biāo)的方位角進(jìn)行準(zhǔn)確的估計(jì)，方位估計(jì)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(cè)量天線方向圖對(duì)于雷達(dá)目標(biāo)探測(cè)具有十分重要的意義。常見(jiàn)的陣列形式主要是通過(guò)比較相鄰陣元間的相位差來(lái)判斷來(lái)波方向，即比相，這種天線陣的方向圖測(cè)量需要利用到相位差信息，實(shí)際應(yīng)用中通過(guò)應(yīng)答器來(lái)實(shí)現(xiàn)。在武漢大學(xué)申請(qǐng)的名為:高頻地波雷達(dá)應(yīng)答器、專利號(hào)為:03235739.7的專利中，介紹了應(yīng)答器的設(shè)計(jì)，它通過(guò)產(chǎn)生一個(gè)與雷達(dá)發(fā)射信號(hào)完全相干的延時(shí)信號(hào)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(gè)基準(zhǔn)信號(hào)，二是為近場(chǎng)測(cè)量雷達(dá)發(fā)射天線方向圖提供穩(wěn)定的信號(hào)源，三是為寬波速雷達(dá)測(cè)量目標(biāo)信號(hào)到達(dá)角提供校準(zhǔn)信號(hào)，但是該電路十分復(fù)雜，且設(shè)計(jì)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(jì)一種電路更加簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、價(jià)格低廉，專用于緊湊型比幅天線方向圖測(cè)量的裝置。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)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(cè)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(shí)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(shí)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(shí)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(kāi)關(guān)和功放電路，發(fā)射天線、發(fā)射開(kāi)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(kāi)關(guān)、濾波電路、放大電路，接收天線、接收開(kāi)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(méi)有采用解調(diào)、調(diào)制、延時(shí)等信號(hào)處理電路，電路整體結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定、且成本更低。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)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(shuō)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(shí)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(shí)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(shí)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(kāi)關(guān)和功放電路,發(fā)射天線、發(fā)射開(kāi)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(kāi)關(guān)、濾波電路、放大電路，接收天線、接收開(kāi)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(duì)應(yīng)圖1中的模擬前端(開(kāi)關(guān)、濾波、放大)和A/D轉(zhuǎn)換，USB傳輸對(duì)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(shí)，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(dòng)；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(cè)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(shí)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(shí)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(shí)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(cè)量裝置，其特征在于:所述發(fā)射機(jī)包括發(fā)射開(kāi)關(guān)和功放電路，發(fā)射天線、發(fā)射開(kāi)關(guān)、功放電路、DDS芯片依次連接；所述模擬前端包括接收開(kāi)關(guān)、濾波電路、放大電路，接收天線、接收開(kāi)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(hào)】G01S3/46GK203930045SQ201420190225
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)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(qǐng)人:武漢大學(xué)