一种用于Ku波段全相参的雷达目标模拟器制造技术

本发明专利技术的本发明专利技术公开了一种用于Ku波段全相参的雷达目标模拟器，包括控制装置、Ku波段微波信号源、X波段微波信号源、S波段微波信号源、中频信号源。本发明专利技术可以模拟生成雷达目标回波信号、两路本振信号及中频信号，完成对雷达装备性能的检测；以DDS技术为理论基础，成功完成了雷达目标模拟器中频多普勒信号的产生；采用DDS扩频技术，将DDS的工作带宽扩展到我们所需要的微波频段，完成了射频目标回波模拟信号生成；采用PLL技术，实现本振信号的产生，同时以同一晶振作为时钟参考，实现了所有信号的全相参，为完成对Ku波段雷达装备的性能测试提供了基础。

【技术实现步骤摘要】
—种用于Ku波段全相参的雷达目标模拟器
本专利技术属于微波测量仪器领域，尤其涉及一种用于Ku波段全相参的雷达目标模拟器。
技术介绍
作为一种新兴的雷达设备，雷达目标模拟器用来仿真模拟各种雷达目标回波信号，是检测雷达性能和培训雷达操纵员的有效工具。现代高性能军用雷达为了获得良好的搜索、跟踪、多目标、抗干扰等性能，几乎全采用全相参频率捷变、相控阵、MTI (动目标显示)、PD(脉冲多卜勒)、LFM(宽带线形调频)脉冲压缩等兼容或并存的体制。全相参雷达必须使每次发射射频脉冲初相位保持一致，即全相参雷达要求所有信号的频率来源于同一高稳定基准源，发射信号与本振信号相关。因此，必须采用频率合成器作为全相参雷达频率源。频率合成器以一个或一组高稳定振荡源为基准，对频率进行各种变换，从而合成一系列在频率和相位上与基准源有固定关系的不同频率的信号。一部高稳定、低躁声、宽带捷变、多波形、快速置频、可靠紧凑的频率合成器对多功能全相参雷达射频信号模拟器是至关重要的。但是现有技术中却不能够提供这种频率合成器来满足多功能全相参雷达射频信号模拟器的要求。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种用于Ku波段全相参的雷达目标模拟器，该雷达目标模拟器能达到纳秒级的切换速率，采用同一晶振实现所有信号的全相参，获得的多种微波信号满足了多功能全相参雷达射频信号模拟器的需求。本专利技术的用于Ku波段全相参的雷达目标模拟器包括:控制装置、Ku波段微波信号源、X波段微波信号源、S波段微波信号源、中频信号源以及一块恒温晶振；其中控制装置用于控制Ku波段微波信号源、S波段微波信号源、中频信号源的工作状态，X波段微波信号源由外部微波信号源控制工作状态；中频信号源根据所述恒温晶振提供的频率作为参考时钟，采用DDS方式产生两路信号，一路为中频信号经放大滤波后直接输出；另一路为中频同源信号经放大滤波后功分输出两路，一路中频同源信号直接输出，另一路中频同源信号输入Ku波段微波信号源；所述S波段微波信号源根据所述恒温晶振提供的频率作为参考时钟，采用PLL方式产生本振信号，该本振信号经放大滤波后功分输出两路，一路本振信号直接输出，另一路本振信号作为第一本振信号输入Ku波段微波信号源；所述X波段微波信号源的信号由外部微波信号源提供，该外部微波信号源根据所述恒温晶振提供的频率作为参考时钟为所述X波段微波信号源提供本振信号，该本振信号经放大滤波后功分输出两路，一路本振信号直接输出，另一路本振信号作为第二本振信号输入Ku波段微波信号源；Ku波段微波信号源组将中频信号源产生的中频同源信号、S波段微波信号源产生的第一本振信号经过混频、放大滤波后产生第二中频信号，该第二中频信号与X波段微波信号源产生的第二本振信号进行混频、放大滤波，输出Ku波段微波信号；进一步的，所述中频信号源采用的DDS方式中采用AD9958DDS芯片，该AD9958DDS芯片由两个DDS内核构成，所述两个DDS内核均能设置独立的频率相位和幅度，由控制装置控制产生中频信号和中频同源信号；工作步骤如下:步骤1，利用所述一块恒温晶振为X波段微波信号源、S波段微波信号源、中频信号源提供参考时钟；步骤2，控制装置通过控制总线RS485与外部上位机进行通讯，接收工作状态指令，控制Ku波段微波信号源、S波段微波信号源、中频信号源的工作状态；外部微波信号源控制X波段微波信号源的工作状态；步骤3，中频信号源根据所述参考时钟利用DDS芯片的两个DDS内核提供75MHz+fd中频同源信号和75MHz中频信号，75MHz+fd中频同源信号功分两路:一路放大滤波到所需功率后输出，另一路作为Ku波段微波信号源的中频输入；75MHz中频信号放大滤波到所需功率后输出；S波段微波信号源根据所述参考时钟输出本振信号，其经带通滤波滤除杂波后功分两路:一路放大滤波到所需功率后输出，另一路作为Ku波段微波信号源的第一本振信号输出；X波段微波信号源由外部微波信号源根据所述参考时钟提供本振信号，经放大滤波后功分两路:一路直接输出；另一路作为Ku波段微波信号源的第二本振的信号输出；步骤4，Ku波段微波信号源将中频信号源产生的75MHz+fd中频同源信号与S波段微波信号源产生的第一本振信号进行混频、放大滤波后产生第二中频信号，该第二中频信号与X波段微波信号源产生的第二本振信号进行混频，产生Ku波段目标回波信号，经放大滤波后进行输出Ku波段全相参的回波模拟信号。本专利技术的有益效果在于:本专利技术采用了同一恒温晶振作为时钟参考，缩小了晶振随着温度的变化带来输出频率的误差，实现了所有信号的全相参。本专利技术所述技术方案基于直接数字合成(DDS)技术的高切换速率、高分辨率功能，通过对DDS输出多普勒信号的混频滤波等处理，最终使输出的雷达目标回波信号能够达到纳秒量级的切换速率。本专利技术的DDS技术中的DDS芯片AD9958由两个DDS内核构成，每个通道可提供独立的频率相位和幅度控制，从而降低了成本。【附图说明】图1为本专利技术的用于Ku波段全相参的雷达目标模拟器原理示意图；【具体实施方式】本专利技术的用于Ku波段全相参的雷达目标模拟器主要是为用户测试接收机的性能提供目标回波模拟信号、两路本振信号以及中频信号(含中频同源信号)等五路信号输出，并要求所有的信号全相参。图1为本专利技术的用于Ku波段全相参的雷达目标模拟器原理示意图。如图1所示，本专利技术的用于Ku波段全相参的雷达目标模拟器包括:控制装置、Ku波段微波信号源、X波段微波信号源、S波段微波信号源、中频信号源以及一块恒温晶振。在雷达目标模拟器中采用了同一恒温晶振(100MHz高精度恒温参考晶振)作为时钟参考，第一路输入到中频信号源，第二路输入到S波段微波信号源，第三路作为外部微波信号源参考时钟输出。对中频信号源，选用DDS芯片AD9958，它由两个DDS内核构成，可提供两路信号的输出，每个通道可提供独立的频率相位和幅度控制。一路为中频同源信号(75MHz+fd)输出，并功分两路:一路由放大滤波到所需功率输出；另一路作为Ku波段微波信号源的中频输入。另外一路为中频信号(75MHz)，由放大滤波到所需功率值，直接输出。对S波段微波信号源，采用PLL形式实现(4GHz)本振信号输出，IOOMHz高精度恒温参考晶振为PLL提供精确频率，PLL的典型输出功率值为5dBm。经带通滤波滤除杂波后，通过功分器功分两路:一路直接输出，另一路作为Ku波段微波信号源的第一本振信号输出。X波段微波信号源直接由外部微波信号源E8257D提供，功分两路:一路经放大滤波后直接输出；另一路为Ku波段微波信号源的二级混频提供高精度、高稳定度的第二本振信号。Ku波段微波信号源将中频信号源产生中频同源信号(多普勒频移信号)IF+fd作为中频信号，与S波段微波信号源产生的第一本振信号进行混频，放大滤波后，再与X波段微波信号源产生的第二本振信号进行二级混频、放大滤波后，产生Ku波段微波信号。控制装置通过控制总线RS485与上位机进行通讯，接收工作状态指令、信号功率控制等参数，从而控制模拟器中中频信号源、S波段微波信号源以及Ku波段微波信号源的工作状态和编码、时序信号等的产生。DDS实现多普勒频率有输出频率相对带宽较宽、频率转换时间短、频率分辨率极高、相位变化连续、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于Ku波段全相参的雷达目标模拟器，其特征在于，包括控制装置、Ku波段微波信号源、X波段微波信号源、S波段微波信号源、中频信号源以及一块恒温晶振；控制装置用于控制Ku波段微波信号源、S波段微波信号源、中频信号源的工作状态，X波段微波信号源由外部微波信号源控制工作状态；所述中频信号源根据所述恒温晶振提供的频率作为参考时钟，采用DDS方式产生两路信号，一路为中频信号经放大滤波后直接输出；另一路为中频同源信号经放大滤波后功分输出两路，一路中频同源信号直接输出，另一路中频同源信号输入Ku波段微波信号源；所述S波段微波信号源根据所述恒温晶振提供的频率作为参考时钟，采用PLL方式产生本振信号，该本振信号经放大滤波后功分输出两路，一路本振信号直接输出，另一路本振信号作为第一本振信号输入Ku波段微波信号源；所述X波段微波信号源的信号由外部微波信号源提供，该外部微波信号源根据所述恒温晶振提供的频率作为参考时钟产生本振信号，该本振信号经放大滤波后功分输出两路，一路本振信号直接输出，另一路本振信号作为第二本振信号输入Ku波段微波信号源；Ku波段微波信号源组将中频信号源产生的中频同源信号、S波段微波信号源产生的第一本振信号经过混频、放大滤波后产生第二中频信号，该第二中频信号与X波段微波信号源产生的第二本振信号进行混频、放大滤波后，输出Ku波段微波信号；进一步的，所述中频信号源采用的DDS方式中：采用AD9958DDS芯片，该AD9958DDS芯片由两个DDS内核构成，所述两个DDS内核均能设置独立的频率相位和幅度，由控制装置控制产生中频信号和中频同源信号；工作步骤如下：步骤1，利用所述一块恒温晶振为X波段微波信号源、S波段微波信号源、中频信号源提供参考时钟；步骤2，控制装置通过控制总线RS485与外部上位机进行通讯，接收工作 状态指令，控制Ku波段微波信号源、S波段微波信号源、中频信号源的工作状态；外部微波信号源控制X波段微波信号源的工作状态；步骤3，中频信号源根据所述参考时钟利用DDS芯片的两个DDS内核提供75MHz+fd中频同源信号和75MHz中频信号，75MHz+fd中频同源信号功分两路：一路放大滤波到所需功率后输出，另一路作为Ku波段微波信号源的中频输入；75MHz中频信号放大滤波到所需功率后输出；S波段微波信号源根据所述参考时钟输出本振信号，其经带通滤波滤除杂波后功分两路：一路放大滤波到所需功率后输出，另一路作为Ku波段微波信号源的第一本振信号输出；X波段微波信号源由外部微波信号源根据所述参考时钟提供本振信号，经放大滤波后功分两路：一路直接输出；另一路作为Ku波段微波信号源的第二本振的信号输出；步骤4，Ku波段微波信号源将中频信号源产生的75MHz+fd中频同源信号与S波段微波信号源产生的第一本振信号进行混频、放大滤波后产生第二中频信号，该第二中频信号与X波段微波信号源产生的第二本振信号进行混频，产生Ku波段目标回波信号，经放大滤波后进行输出Ku波段全相参的回波模拟信号。...

【技术特征摘要】
1.一种用于Ku波段全相参的雷达目标模拟器，其特征在于，包括控制装置、Ku波段微波信号源、X波段微波信号源、S波段微波信号源、中频信号源以及一块恒温晶振； 控制装置用于控制Ku波段微波信号源、S波段微波信号源、中频信号源的工作状态，X波段微波信号源由外部微波信号源控制工作状态； 所述中频信号源根据所述恒温晶振提供的频率作为参考时钟，采用DDS方式产生两路信号，一路为中频信号经放大滤波后直接输出；另一路为中频同源信号经放大滤波后功分输出两路，一路中频同源信号直接输出，另一路中频同源信号输入Ku波段微波信号源；所述S波段微波信号源根据所述恒温晶振提供的频率作为参考时钟，采用PLL方式产生本振信号，该本振信号经放大滤波后功分输出两路，一路本振信号直接输出，另一路本振信号作为第一本振信号输入Ku波段微波信号源； 所述X波段微波信号源的信号由外部微波信号源提供，该外部微波信号源根据所述恒温晶振提供的频率作为参考时钟产生本振信号，该本振信号经放大滤波后功分输出两路，一路本振信号直接输出，另一路本振信号作为第二本振信号输入Ku波段微波信号源； Ku波段微波信号源组将中频信号源产生的中频同源信号、S波段微波信号源产生的第一本振信号经过混频、放大滤波后产生第二中频信号，该第二中频信号与X波段微波信号源产生的第二本振信号进行混频、放大滤波后，输出Ku波段微波信号； 进一步的，所述中频信号源采用的DDS方式中:采用AD9958DDS芯片，该AD9958DDS芯片由两个D...

【专利技术属性】
技术研发人员：刁静，鲁刚，陈冰，郑永丰，陈斐，赵军，董阳，
申请(专利权)人：北京航天测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：