徐晶晶

摘 要：要在實時監(jiān)測的情況下獲取戰(zhàn)場上的信息，主要依靠的就是雷達，雷達所接收到的微弱射頻目標需要雷達系統(tǒng)的接收機對其進行放大、濾波、下變頻以及選頻等，得到頻譜較為“純凈”的目標，并將目標提供給后續(xù)系統(tǒng)，幫助后續(xù)系統(tǒng)完成監(jiān)測獲取目標諸元信息。數字陣列雷達射頻接收組件是某數字T/R組件的R通道部分，本文主要研究數字陣列雷達射頻接收組件的設計與實現。

關鍵詞：數字陣列 雷達射頻 接收組件 組件設計

一、數字陣列雷達射頻接收組件的設計與實現

（一）射頻接收模塊

射頻接收模塊包括接收模塊的功能、接收模塊的工作原理、射頻接收模塊指標計算、以及主要電路設計。

接收模塊的功能：一般來說，接收模塊的位置處于射頻接收組件的前端，其中包括電子開關、限幅器組、濾波器組和四級放大鏈路，限幅器組一般有兩個。在雷達工作到了接收期時，通過接收組件能夠將數字陣列天線接收到的微弱目標射頻信號放大、濾波、選頻，在將外干擾抑制之后將其送往數字采樣電路。

接收模塊的工作原理：在接收模塊的前端，作為收發(fā)切換的是環(huán)形器，接收通道的增益可以通過數控接口來控制，也能在一定程度上擴展接收的動態(tài)。幾首模塊的工作原理組成框架圖如圖1所示。

射頻接收模塊指標計算：要對雷達接收機的增益指標進行計算與分配時，要充分考慮到接收機的靈敏度、接收機輸出信號所應用到的處理方式以及動態(tài)范圍等因素。在數字陣列雷達射頻接收組件設計中，數字采樣的完成通常是通過ADC芯片，時間是在射頻回波信號經過接收機射頻接收模塊輸出之后。因此，ADC芯片與接收機的系統(tǒng)增益具有一定的關聯(lián)，而在接收機的系統(tǒng)增益確定之后就能夠分配各級放大管的噪聲系數以及增益。

主要電路設計：主要電路設計包括限幅器的電路設計和放大鏈路的電路設計，其中，限幅器的電路設計一般采用PIN二極管，PIN二極管具有耗散功率較大、結電容較小的特點，其應用范圍較廣，經過實際的驗證之后，其限幅與承受功率均達到相應的指標。選用二極管組成電子開關通常是選擇HMSP3822，其中具有兩只二極管，且是串聯(lián)，具有抗阻低的特點，可以作為開關使用;放大鏈路的電路設計通常是采用ATF-54143這一器件，該器件的特點是覆蓋范圍較廣，常常被應用于消費類電子產品上，對于采購來說較為方便，且價格也較為便宜。ATF-54143器件在工作頻帶中的增益比較大，可以達到20dB，并且起伏較小，通常低于0.5dB。

（二）數字模塊AD采樣

功能：數字采樣電路的主要功能就是對回波信號的直接射頻進行采樣，并且對采樣信息進行變頻處理，在變頻處理時要將采樣信息置于數字濾波下，從而形成數字I/Q基帶信號。

適中的選?。篘yquist 采樣方案可適用于雷達重心頻率較高的信號，如線性調頻信號以及帶通窄帶信號，但這樣的采樣方式實施起來難度比較大，且具有高功耗、高成本、可靠性低等特點，實用價值并不高，因此，數字模塊AD采樣使用的采樣方案可以用帶通信號欠采樣方案。這一采樣方案可以適當降低采樣的頻率，避免在采樣過程中信號頻譜混疊，還能有效降低信號的頻率。

ADC芯片的選擇：ADC屬于信噪比損耗器件，因此在選擇ADC芯片時應該要考慮到ADC的輸出信噪比。同時，在確定ADC的采樣速率以及量化精度時，應該要充分考慮到芯片的處理能力。雖然說比較高的ACD采樣速率、量化精度都能達到一定的標準，但是單純提升其性能，會影響電路的簡單性，還會在一定程度上提高成本，無法在整體范圍內提升其性能。因此，在ADC芯片的選擇上，不僅要考慮ADC的采樣速率、量化精度以及信噪比，還要考慮轉換位數、無失真動態(tài)范圍以及全功率輸出帶寬。

主要電路設計：在前端的射頻信號經過SMA轉接頭輸送到變壓器，經過變壓器之后，經過射頻1∶1傳輸，單端的信號會轉化為差分信號。

二、結語

綜上所述，在網絡通信技術不斷發(fā)展的前提下，數字技術的應用范圍越來越廣，信息化時代的基本語言就是數字。隨著數字電路的快速發(fā)展，雷達數字接收機的顯著標志變?yōu)閿底只夹g。技術的發(fā)展為數字陣列雷達射頻接收組件的設計與實現提供了必要的基礎條件，極大地改善了接收機的靈活性與整體性能，為實現接收機全數字化奠定了一定的基礎。

參考文獻

[1]田金星.數字陣列雷達射頻接收組件的設計與實現[D].武漢理工大學，2015.