米波有源相控阵数字化T/R组件设计

论文摘要

米波反隐身雷达是当前国内外研究的热门课题,而有源相控阵更是未来雷达发展的方向。随着数字技术的发展,原先只能用模拟电路实现功能也可以用数字电路或在数字信号处理部分实现;相控阵天线的移相过程可能会成为一个数字过程;数字接收机技术也已经相对成熟;而利用DDS技术实现雷达发射信号产生和相位控制可以保证波形的任意可编程和相位控制的精确性,这是传统模拟或数字开关式移相器所无法比拟的。在对国内外发展情况进行分析调研的基础上,本文探讨了数字化T/R组件设计技术,主要包括:收发通道的数字移相、高速高精度数字接收机、大功率固态功率放大器、LVDS/光纤高速数据传输。本文设计了一套完整的数字化T/R组件框图、电路。并主要对大功率固态放大器和数字接收系统进行了硬件设计和实验。针对数字化T/R组件在雷达上应用所面临的一些问题,包括:多通道的检测和校准;系统噪声系数的等效;高速串行传输技术的选用以及分布式频率源对系统的影响,本文进行了相关的分析。本文第一章介绍了课题的背景与意义以及国内外的研究状况。第二章介绍了数字化T/R组件所需要达到的技术指标。第三章介绍了系统方案的设计过程,对组件的工作过程进行了描述,并对组件内各单元的原理进行了讲解。第四章介绍主要硬件的研制试验情况,包括大功率固态放大器和高速高精度数字接收机。第五章主要对T/R组件应用所面临的一些技术问题进行了分析。本文所做的主要工作如下:1.提出了一种米波段有源相控阵数字化T/R组件的方案。2.完成了大功率固态放大器和数字接收机设计和硬件测试实验。3.对数字化T/R组件应用中面临的一些问题进行了分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 米波有源相控阵概述
• 1.2 国内外发展概况
• 1.3 项目背景
• 1.4 本章小结
• 第二章 米波T/R 组件技术要求
• 2.1 系统功能
• 2.2 系统指标
• 2.3 接收通道
• 2.4 发射通道
• 2.5 本章小结
• 第三章原理设计和分析
• 3.1 系统方案
• 3.2 接收单元
• 3.2.1 技术要求
• 3.2.2 工作原理
• 3.3 发射单元
• 3.3.1 技术要求
• 3.3.2 工作原理
• 3.4 频率综合单元
• 3.4.1 技术要求
• 3.4.2 工作原理
• 3.5 数字中频单元
• 3.5.1 技术要求
• 3.5.2 工作原理
• 3.6 电源单元
• 3.6.1 技术要求
• 3.6.2 工作原理
• 3.7 本章小结
• 第四章 主要硬件设计
• 4.1 大功率固态放大器
• 4.1.1 设计仿真
• 4.1.2 测试结果
• 4.2 数字中频单元
• 4.2.1 方案介绍
• 4.2.2 主要电路实现
• 4.2.3 测试结果
• 4.3 本章小结
• 第五章 关键技术分析
• 5.1 多通道的相位监测与校准技术分析
• 5.1.1 监测技术
• 5.1.2 校准技术
• 5.2 接收系统的噪声系数与阵面合成的噪声系数的关系的分析
• 5.2.1 级联接收系统噪声系数的定义
• 5.2.2 相控阵天线等效噪声系数的计算
• 5.3 高速数据的串行传输技术分析
• 5.3.1 LVDS 技术分析
• 5.3.2 光纤传输技术分析
• 5.3.3 两种传输方式的比较
• 5.4 分布式频率源对系统的影响分析
• 5.4.1 相位噪声对副瓣电平的影响
• 5.4.2 相位噪声对改善因子的影响
• 5.5 本章小结
• 第六章 全文总结
• 6.1 主要结论
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文
• 附录