CN203930045U - 一种基于全数字高频雷达的天线方向图测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种基于全数字高频雷达的天线方向图测量装置，包括发射电路、接收电路、FPGA芯片、USB控制器、主机；发射电路包括依次连接的发射天线、发射机、DDS芯片、锁相环时钟合成器、晶振电路；接收电路包括依次连接的接收天线、模拟前端、A/D转换电路；FPGA芯片分别与锁相环时钟合成器、DDS芯片、发射机、模拟前端、A/D转换电路、USB控制器连接；USB控制器与主机连接；锁相环时钟合成器与A/D转换电路连接。本实用新型具有电路简单、体积小、成本低、稳定性高的优点，特别适用于海洋表面动力学参数探测。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于全数字高频雷达的天线方向图测量装置。
背景技术
雷达目标探测的关键在于通过阵列信号处理对目标的方位角进行准确的估计，方位估计的精度很大程度上依赖于天线阵列实际方向图的准确性，因此准确测量天线方向图对于雷达目标探测具有十分重要的意义。常见的阵列形式主要是通过比较相邻阵元间的相位差来判断来波方向，即比相，这种天线阵的方向图测量需要利用到相位差信息，实际应用中通过应答器来实现。在武汉大学申请的名为：高频地波雷达应答器、专利号为：03235739.7的专利中，介绍了应答器的设计，它通过产生一个与雷达发射信号完全相干的延时信号可以实现以下功能：一是为多通道雷达接收机的幅相校正提供一个基准信号，二是为近场测量雷达发射天线方向图提供稳定的信号源，三是为宽波速雷达测量目标信号到达角提供校准信号，但是该电路十分复杂，且设计成本高。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于充分考虑上述应用需求，设计一种电路更加简单、性能稳定、价格低廉，专用于紧凑型比幅天线方向图测量的装置。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种基于全数字高频雷达的天线方向图测量装置，包括发射电路、接收电路、FPGA芯片、USB控制器、主机；发射电路包括依次连接的发射天线、发射机、DDS芯片、锁相环时钟合成器、晶振电路；接收电路包括依次连接的接收天线、模拟前端、A/D转换电路；FPGA芯片分别与锁相环时钟合成器、DDS芯片、发射机、模拟前端、A/D转换电路、USB控制器连接；USB控制器与主机连接；锁相环时钟合成器与A/D转换电路连接。
所述发射机包括发射开关和功放电路，发射天线、发射开关、功放电路、
DDS芯片依次连接；所述模拟前端包括接收开关、滤波电路、放大电路，接收天线、接收开关、滤波电路、放大电路、A/D转换电路依次连接。
与现有技术相比，本实用新型没有采用解调、调制、延时等信号处理电路，电路整体结构十分简单，性能稳定、且成本更低。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图；
图2是本实用新型的发射原理示意图；
图3是本实用新型的接收原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本实用新型的技术方案：
如图1所示，本实用新型包括发射电路、接收电路、FPGA芯片、USB控制器、主机；发射电路包括依次连接的发射天线、发射机、DDS芯片、锁相环时钟合成器、晶振电路；接收电路包括依次连接的接收天线、模拟前端、A/D转换电路；FPGA芯片分别与锁相环时钟合成器、DDS芯片、发射机、模拟前端、A/D转换电路、USB控制器连接；USB控制器与主机连接；锁相环时钟合成器与A/D转换电路连接；其中，FPGA芯片、DDS芯片均采用现有芯片，FPGA芯片采用Xilinx公司生产的XC6SLX150-2FGG676，DDS芯片采用ADI公司生产的AD9910。
发射机包括发射开关和功放电路，发射天线、发射开关、功放电路、DDS
芯片依次连接；所述模拟前端包括接收开关、滤波电路、放大电路，接收天线、接收开关、滤波电路、放大电路、A/D转换电路依次连接。
图2和图3为发射和接收的原理图，其中，图2中的接收机通道对应图1中的模拟前端（开关、滤波、放大）和A/D转换，USB传输对应图1中的FPGA传输控制模块和USB控制器，FFT模块和比幅均在图1中的主机端实现。
使用时，将发射端放置于带有GPS记录仪的船上，船能围绕天线移动；将接收端输入雷达接收机的一部分，放置于岸上固定点。
Claims (2)
1.一种基于全数字高频雷达的天线方向图测量装置，其特征在于：包括发射电路、接收电路、FPGA芯片、USB控制器、主机；发射电路包括依次连接的发射天线、发射机、DDS芯片、锁相环时钟合成器、晶振电路；接收电路包括依次连接的接收天线、模拟前端、A/D转换电路；FPGA芯片分别与锁相环时钟合成器、DDS芯片、发射机、模拟前端、A/D转换电路、USB控制器连接；USB控制器与主机连接；锁相环时钟合成器与A/D转换电路连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于全数字高频雷达的天线方向图测量装置，其特征在于：所述发射机包括发射开关和功放电路，发射天线、发射开关、功放电路、DDS芯片依次连接；所述模拟前端包括接收开关、滤波电路、放大电路，接收天线、接收开关、滤波电路、放大电路、A/D转换电路依次连接。
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|---|---|---|---|---|
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| CN106506018A (zh) * | 2016-10-20 | 2017-03-15 | 武汉大学 | 一种基于射频直接采样的全数字ais接收机系统 |
| CN110261815A (zh) * | 2019-06-15 | 2019-09-20 | 南京巴乌克智能科技有限公司 | 一种无线电定向方法和装置 |
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