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数字微波T/R组件

陈科  
【摘要】:现代雷达系统中最重要的成员便是相控阵雷达,而T/R组件则是相控阵雷达中最为重要的组成部件之一。随着数字技术的不断革新,相控阵雷达正向着数字化方向发展。而以DDS(直接数字频率合成)为核心的全数字T/R组件,为相控阵系统带来了巨大的优势。因此对基于DDS的数字T/R组件进行研究具有重要的实际意义。 本文在微波频段(5GHz)研制了一套完整的全数字T/R组件。采用混合集成电路技术实现微波频段的收发电路。并对数字微波T/R组件进行了深入的研究。 首先,介绍了数字微波T/R组件的基本理论,主要从其核心部件DDS出发,通过介绍DDS的主要特点,频率扩展技术,来对数字T/R组件进行理论认识。 然后,着重介绍数字微波T/R组件的设计。其设计核心在于利用DDS的幅度控制功能替代传统的数字微波数控衰减器,用其移相功能替代传统的数字移相器,达到将波束的形成和波形形成融合在一起,来实现T/R组件的全数字。 最后,对数字微波T/R组件的FPGA控制电路、直流电路和射频电路整体进行合理布局,并对数字电路和射频电路采用分腔隔离,射频各支路分腔隔离。以防止各数字电路和射频电路之间的串扰和各支路之间的电磁干扰。 测试结果表明:输出频率5GHz,带宽100MHz,移相范围0o~360o,杂散抑制≥60dBc,相位噪声-85.18dBc/Hz@1kHz,频率步进1kHz,相位控制精度±0.5°范围内,幅度控制精度±0.5dB范围内。该数字微波T/R组件达到指标要求。


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