一种超宽带变频组件论文和设计-周开斌

全文摘要

本实用新型公开了一种超宽带变频组件,包括FPGA控制器、数字正交解调电路、高速A\/D采集卡、瞬时AGC模块、信号源、射频转换器、脉冲调制器和功率放大器;FPGA控制器的输出端分别连接功率放大器的输入端和数字正交解调电路的输入端,数字正交解调电路的输出端连接高速A\/D采集卡的输入端,高速A\/D采集卡的输出端连接瞬时AGC模块的输入端,瞬时AGC模块的输出端连接信号源的输入端,信号源的输出端连接射频转换器的输入端,射频转换器的输出端连接脉冲调制器的输入端,脉冲调制器的输出端连接功率放大器的输入端,解决了带宽较小、很难检测多通道同步工作的同步信号、发射脉冲、距离门脉冲以及采样触发信号等相互之间精确的时序逻辑关系的问题。

主设计要求

1.一种超宽带变频组件,其特征在于,包括FPGA控制器、数字正交解调电路、高速A\/D采集卡、瞬时AGC模块、信号源、射频转换器、脉冲调制器和功率放大器;所述FPGA控制器的输出端分别连接功率放大器的输入端和数字正交解调电路的输入端,所述数字正交解调电路的输出端连接高速A\/D采集卡的输入端,所述高速A\/D采集卡的输出端连接瞬时AGC模块的输入端,所述瞬时AGC模块的输出端连接信号源的输入端,所述信号源的输出端连接射频转换器的输入端,所述射频转换器的输出端连接脉冲调制器的输入端,所述脉冲调制器的输出端连接功率放大器的输入端。

设计方案

1.一种超宽带变频组件,其特征在于,包括FPGA控制器、数字正交解调电路、高速A\/D采集卡、瞬时AGC模块、信号源、射频转换器、脉冲调制器和功率放大器;所述FPGA控制器的输出端分别连接功率放大器的输入端和数字正交解调电路的输入端,所述数字正交解调电路的输出端连接高速A\/D采集卡的输入端,所述高速A\/D采集卡的输出端连接瞬时AGC模块的输入端,所述瞬时AGC模块的输出端连接信号源的输入端,所述信号源的输出端连接射频转换器的输入端,所述射频转换器的输出端连接脉冲调制器的输入端,所述脉冲调制器的输出端连接功率放大器的输入端。

2.根据权利要求1所述的超宽带变频组件,其特征在于,所述FPGA控制器的型号为芯片XC3S200-4VQG100C。

3.根据权利要求2所述的超宽带变频组件,其特征在于,所述数字正交解调电路包括芯片ADF4360-4,电阻、电容、电源和接头;所述芯片ADF4360-4的第1引脚连接地,所述芯片ADF4360-4的第2引脚分别连接接地电容C4和电源,所述芯片ADF4360-4的第3引脚连接地,所述芯片ADF4360-4的第4引脚分别连接电容C3的一端和电感L2的一端,所述电容C3的另一端连接高速A\/D采集卡的A输入端,所述芯片ADF4360-4的第5引脚分别连接接地电容C2的一端和电感L1的一端,所述电容C2的另一端连接A\/D采集卡的B输入端,所述芯片ADF4360-4的第6引脚分别连接接地电容C5、电源、电感L2的另一端和电感L1的另一端,所述芯片ADF4360-4的第7引脚分别连接电阻R2的一端和电容C6的一端,所述电阻R2的另一端连接电阻R1的一端,所述电阻R1的另一端连接电容C7的一端,所述电容C7的另一端分别连接电容C6的另一端和电容C8的一端,所述电容C8的另一端分别连接电阻R1的一端、电阻R2的另一端和芯片ADF4360-4的第24引脚,所述芯片ADF4360-4的第8引脚、芯片ADF4360-4的第9引脚、芯片ADF4360-4的第10引脚、芯片ADF4360-4的第15引脚、芯片ADF4360-4的第22引脚和芯片ADF4360-4的第11引脚均连接地,所述芯片ADF4360-4的第12引脚连接接地电容C1,所述芯片ADF4360-4的第13引脚连接电阻R3的一端,所述电阻R3的另一端连接电源,所述芯片ADF4360-4的第14引脚连接电容C11的一端,所述电容C11的另一端连接电源,所述芯片ADF4360-4的第16引脚连接电容C10的一端,所述电容C10的另一端分别连接电阻R3的一端和芯片XC3S200-4VQG100C的P1引脚,所述电阻R3的另一端连接地,所述芯片ADF4360-4的第17引脚连接接头的第4引脚,所述芯片ADF4360-4的第18引脚连接接头的第3引脚,所述芯片ADF4360-4的第19引脚连接接头的第2引脚,所述芯片ADF4360-4的第21引脚分别连接电源和接地电容C12,所述芯片ADF4360-4的第23引脚连接接头的第1引脚。

4.根据权利要求1所述的超宽带变频组件,其特征在于,所述高速A\/D采集卡的型号为PCI6712。

5.根据权利要求1所述的超宽带变频组件,其特征在于,所述瞬时AGC模块包括电容、二极管、电阻、三极管和电源;电容C1的负极连接高速A\/D采集卡的输出端,所述电容C1的正极分别连接电阻R1的一端、电阻R8的一端和电阻R9的一端,所述电阻R9的另一端连接电阻R7的一端、电阻R6的一端和电源,所述电阻R7的另一端分别连接电容C3的一端和三极管Q2的集电极,所述三极管Q2的基极连接电阻R8的另一端,所述三极管Q2的发射极连接电阻R2的一端,所述电阻R2的另一端分别连接电阻R3的一端和电容C2的一端,所述电阻R1的另一端、电阻R3的另一端以及电容C2的另一端连接地,所述电容C3的另一端连接二极管D1的正极,所述二极管D1的负极分别连接接地电容C4和电阻R5的一端,所述电阻R5的另一端连接三极管Q1的基极,所述三极管Q1的集电极连接电阻R6的另一端,所述三极管Q1的发射极连接电阻R4的一端和信号源的输入端,所述电阻R4的另一端连接地。

6.根据权利要求1所述的超宽带变频组件,其特征在于,所述射频转换器为SB-168AV转射频。

7.根据权利要求1所述的超宽带变频组件,其特征在于,所述脉冲调制器的型号为SH602。

8.根据权利要求1所述的超宽带变频组件,其特征在于,所述功率放大器的型号为ML3860B。

9.根据权利要求1所述的超宽带变频组件,其特征在于,所述信号源型号为安立68177C。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及变频组件领域,特别是涉及一种超宽带变频组件。

背景技术

超宽带变频TR组件集成收发模块、控制采集模块,利用SPI同步串行传输控制宽带锁相源实现频率跳变。在发射模块中,将基带信号转化成超宽带信号;在接收模块中,可将超宽带信号发射信号采用耦合方式又转化成点频信号,与外界接收来的超宽带信号一一对比,判定接收信号的频段和幅度,现有的超宽带变频TR组件还存在以下不足之处:第一、现有的超宽带变频TR组件实现双通道测量的一个关键技术难点,是很难检测多通道同步工作的同步信号、发射脉冲、距离门脉冲以及采样触发信号等相互之间精确的时序逻辑关系;第二、现有的超宽带变频TR组件接收通道要具有较大的带宽,而单脉冲跟踪测量雷达接收通道受其采用的常规AGC约束,带宽较小,不满足测量需求。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的问题,本实用新型提供了一种超宽带变频组件,解决了带宽较小、很难检测多通道同步工作的同步信号、发射脉冲、距离门脉冲以及采样触发信号等相互之间精确的时序逻辑关系的问题。

本实用新型采用的技术方案是,一种超宽带变频组件,包括FPGA控制器、数字正交解调电路、高速A\/D采集卡、瞬时AGC模块、信号源、射频转换器、脉冲调制器和功率放大器;FPGA控制器的输出端分别连接功率放大器的输入端和数字正交解调电路的输入端,数字正交解调电路的输出端连接高速A\/D采集卡的输入端,高速A\/D采集卡的输出端连接瞬时AGC模块的输入端,瞬时AGC模块的输出端连接信号源的输入端,信号源的输出端连接射频转换器的输入端,射频转换器的输出端连接脉冲调制器的输入端,脉冲调制器的输出端连接功率放大器的输入端。

优选地,FPGA控制器的型号为芯片XC3S200-4VQG100C。

优选地,数字正交解调电路包括芯片ADF4360-4,电阻、电容、电源和接头;芯片ADF4360-4的第1引脚连接地,芯片ADF4360-4的第2引脚分别连接接地电容C4和电源,芯片ADF4360-4的第3引脚连接地,芯片ADF4360-4的第4引脚分别连接电容C3的一端和电感L2的一端,电容C3的另一端连接高速A\/D采集卡的A输入端,芯片ADF4360-4的第5引脚分别连接接地电容C2的一端和电感L4的一端,电容C2的另一端连接A\/D采集卡的B输入端,芯片ADF4360-4的第6引脚分别连接接地电容C5、电源、电感L2的另一端和电感L1的另一端,芯片ADF4360-4的第7引脚分别连接电阻R2的一端和电容C6的一端,电阻R2的另一端连接电阻R1的一端,电阻R1的另一端连接电容C7的一端,电容C7的另一端分别连接电容C6的另一端和电容C8的一端,电容C8的另一端分别连接电阻R1的另一端、电阻R2的另一端和芯片ADF4360-4的第24引脚,芯片ADF4360-4的第8引脚、芯片ADF4360-4的第9引脚、芯片ADF4360-4的第10引脚、芯片ADF4360-4的第15引脚、芯片ADF4360-4的第22引脚和芯片ADF4360-4的第11引脚均连接地,芯片ADF4360-4的第12引脚连接接地电容C1,芯片ADF4360-4的第13引脚连接电阻R3的一端,电阻R3的另一端连接电源,芯片ADF4360-4的第14引脚连接电容C11的一端,电容C11的另一端连接电源,芯片ADF4360-4的第16引脚连接电容C10的一端,电容C10的另一端分别连接电阻R3的一端和芯片XC3S200-4VQG100C的P1引脚,电阻R3的另一端连接地,芯片ADF4360-4的第17引脚连接接头的第4引脚,芯片ADF4360-4的第18引脚连接接头的第3引脚,芯片ADF4360-4的第19引脚连接接头的第2引脚,芯片ADF4360-4的第21引脚分别连接电源和接地电容C12,芯片ADF4360-4的第23引脚连接接头的第1引脚。

优选地,高速A\/D采集卡的型号为PCI6712。

优选地,瞬时AGC模块包括电容、二极管、电阻、三极管和电源;电容C1的负极连接高速A\/D采集卡的输出端,电容C1的正极分别连接电阻R1的一端、电阻R8的一端和电阻R9的一端,电阻R9的另一端连接电阻R7的一端、电阻R6的一端和电源,电阻R7的另一端分别连接电容C3的一端和三极管Q2的集电极,三极管Q2的基极连接电阻R8的另一端,三极管Q2的发射极连接电阻R2的一端,电阻R2的另一端分别连接电阻R3的一端和电容C2的一端,电阻R1的另一端、电容C2的另一端连接地,电容C3的另一端连接二极管D1的正极,二极管D1的负极分别连接接地电容C4和电阻R5的一端,电阻R5的另一端连接三极管Q1的基极,三极管Q1的集电极连接电阻R6的另一端,三极管Q1的发射极连接电阻R4的一端和信号源的输入端,电阻R4的另一端连接地。

优选地,射频转换器为SB-168AV转射频。

优选地,脉冲调制器的型号为SH602。

优选地,功率放大器的型号为ML3860B。

优选地,信号源型号为安立68177C。

本实用新型一种超宽带变频组件的有益效果如下:

1.采用了AD采集电路,可以实现高速信号采集,将以往电路中采集慢使很多数据丢失等缺点采用了AD采集电路,可以实现高速信号采集,将以往电路中采集慢使很多数据丢失等缺点。

2.采用了FPGA为主控芯片,可以实现高速信号输送且其内部程序可实现并行运行。

3.采用了瞬时AGC模块,可以在信号采集时进行信号调整,自动改变增益,使增益调整到最合适的值。

附图说明

图1为本实用新型一种超宽带变频组件的总统结构框图。

图2为本实用新型一种超宽带变频组件的数字正交解调电路图。

图3为本实用新型一种超宽带变频组件的瞬时AGC模块电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述,以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型,但应该清楚,本实用新型不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

一种超宽带变频组件,包括FPGA控制器、数字正交解调电路、高速A\/D采集卡、瞬时AGC模块、信号源、射频转换器、脉冲调制器和功率放大器;FPGA控制器的输出端分别连接功率放大器的输入端和数字正交解调电路的输入端,数字正交解调电路的输出端连接高速A\/D采集卡的输入端,高速A\/D采集卡的输出端连接瞬时AGC模块的输入端,瞬时AGC模块的输出端连接信号源的输入端,信号源的输出端连接射频转换器的输入端,射频转换器的输出端连接脉冲调制器的输入端,脉冲调制器的输出端连接功率放大器的输入端。

本实施方案在实施时,超宽带变频组件处于发射状态时,信号源产生的一路本振信号经过射频转换器输出射频信号,射频信号经过脉冲调制器后在前端单元经过频率选择,输出至相应频段功率放大器,经功率放大后由外接天线发射,RCS测量系统处于接收状态时,自目标后向散射回来的信号经天线接收后,再经FPGA控制器控制,FPGA控制器将接收的信号,送至数字正交解调电路和高速A\/D采集卡,采样到瞬时AGC模块。

本实施方案的FPGA控制器的型号为芯片XC3S200-4VQG100C。

本实施方案的数字正交解调电路包括芯片ADF4360-4,电阻、电容、电源和接头;芯片ADF4360-4的第1引脚连接地,芯片ADF4360-4的第2引脚分别连接接地电容C4和电源,芯片ADF4360-4的第3引脚连接地,芯片ADF4360-4的第4引脚分别连接电容C3的一端和电感L2的一端,电容C3的另一端连接高速A\/D采集卡的输入端,芯片ADF4360-4的第5引脚分别连接接地电容C2的一端和电感L4的一端,芯片ADF4360-4的第6引脚分别连接接地电容C5和电源,芯片ADF4360-4的第7引脚分别连接电阻R2的一端和电容C6的一端,电阻R2的另一端连接电阻R1的一端,电阻R1的另一端连接电容C7的一端,电容C7的另一端分别连接电容C6的另一端和电容C8的一端,电容C8的另一端分别连接电阻R1的另一端、电阻R2的另一端和芯片ADF4360-4的第24引脚,芯片ADF4360-4的第8引脚、芯片ADF4360-4的第9引脚、芯片ADF4360-4的第10引脚、芯片ADF4360-4的第15引脚、芯片ADF4360-4的第22引脚和芯片ADF4360-4的第11引脚连接地,芯片ADF4360-4的第12引脚连接接地电容C1,芯片ADF4360-4的第13引脚连接电阻R3的一端,电阻R3的另一端连接电源,芯片ADF4360-4的第14引脚连接电容C11的一端,电容C11的另一端连接电源,芯片ADF4360-4的第16引脚连接电容C10的一端,电容C10的另一端分别连接电阻R3的一端和芯片XC3S200-4VQG100C的P1引脚,电阻R3的另一端连接地,芯片ADF4360-4的第17引脚连接接头的第4引脚,芯片ADF4360-4的第18引脚连接接头的第3引脚,芯片ADF4360-4的第19引脚连接接头的第2引脚,芯片ADF4360-4的第21引脚分别连接电源和接地电容C4,芯片ADF4360-4的第23引脚连接接头的第1引脚。

本实施方案在实施时,数字正交解调电路可以将信号进行正交解调处理,得到需要的数字信号。

本实施方案的高速A\/D采集卡的型号为PCI6712。

本实施方案的瞬时AGC模块包括电容、二极管、电阻、三极管和电源;电容C1的负极连接高速A\/D采集卡的输出端,电容C1的正极分别连接电阻R1的一端、电阻R8的一端和电阻R9的一端,电阻R9的另一端连接电阻R7的一端、电阻R6的一端和电源,电阻R7的另一端分别连接电容C3的一端和三极管Q2的集电极,三极管Q2的基极连接电阻R8的另一端,三极管Q2的发射极连接电阻R2的一端,电阻R2的另一端分别连接电阻R3的一端和电容C2的一端,电阻R1的另一端、电容C2的另一端连接地,电容C3的另一端连接二极管D1的正极,二极管D1的负极分别连接接地电容C4和电阻R5的一端,电阻R5的另一端连接三极管Q1的基极,三极管Q1的集电极连接电阻R6的另一端,三极管Q1的发射极连接电阻R4的一端和信号源的输入端,电阻R4的另一端连接地。

本实施方案的射频转换器为SB-168AV转射频。

本实施方案的脉冲调制器的型号为SH602。

本实施方案的功率放大器的型号为ML3860B。

本实施方案的信号源型号为安立68177C。

设计图

一种超宽带变频组件论文和设计

相关信息详情

申请码:申请号:CN201920060947.X

申请日:2019-01-14

公开号:公开日:国家:CN

国家/省市:90(成都)

授权编号:CN209673986U

授权时间:20191122

主分类号:G01S 7/28

专利分类号:G01S7/28;H03D7/12

范畴分类:31G;

申请人:成都创新达微波电子有限公司

第一申请人:成都创新达微波电子有限公司

申请人地址:611130 四川省成都市高新区桂溪工业园

发明人:周开斌;章九好

第一发明人:周开斌

当前权利人:成都创新达微波电子有限公司

代理人:陈选中

代理机构:51229

代理机构编号:成都正华专利代理事务所(普通合伙) 51229

优先权:关键词:当前状态:审核中

类型名称:外观设计

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