[發(fā)明專利]一種超寬帶低功率射頻信號發(fā)生器及其方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310392151.1
• 申請日: 2013-09-02
• 公開（公告）號: CN103675767A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李和平;朱建光;張建龍;賈穎新
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院電子學(xué)研究所
• 主分類號: G01S7/35
• 分類號: G01S7/35
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雷達(dá)激勵器技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種合成孔徑雷達(dá)(Synthetic?Aperture?Radar-SAR)超寬帶低功率射頻信號發(fā)生器及其方法。

背景技術(shù)

激勵器是合成孔徑雷達(dá)的一個重要組成部分。它用來產(chǎn)生合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)工作所需要的低功率射頻信號。在合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)中，距離向分辨率由發(fā)射信號的帶寬決定。隨著技術(shù)的發(fā)展，用戶對合成孔徑雷達(dá)系統(tǒng)的分辨率提出了厘米量級的要求，為此帶來雷達(dá)系統(tǒng)的信號帶寬達(dá)到數(shù)GHz。

大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致高速數(shù)字模擬變換器(Digital?to?Analog?Convertor-DAC)和直接數(shù)字頻率合成器(Direct?Digital?Frequency?Synthesis-DDS)技術(shù)快速發(fā)展，但是相對于實際應(yīng)用而言，在性能上總是差了一個數(shù)量級。對此，傳統(tǒng)的低功率射頻信號的產(chǎn)生方案為倍頻，其實現(xiàn)原理框圖如圖1所示。首先由一個高精度高速的DAC產(chǎn)生一個窄帶的中頻信號，然后通過若干次倍頻、帶通濾波和放大后，獲取所需帶寬的低功率射頻信號。

倍頻方案是目前產(chǎn)生超寬帶雷達(dá)信號的主流方案。它的結(jié)構(gòu)簡單，產(chǎn)生的信號帶外抑制度比較高，信號帶內(nèi)平坦度好。但是其缺點為：體積大，功耗高；倍頻的次數(shù)越多，引入的雜散多，信號的線性度差。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服當(dāng)前DAC采樣率不夠高和倍頻方案體積大的缺點，本發(fā)明提供了一種超寬帶低功率射頻信號發(fā)生器。

本發(fā)明公開的超寬帶低功率射頻信號發(fā)生器，其包括：

基帶信號源，其用于產(chǎn)生連續(xù)的基帶信號；

開關(guān)，其用于控制將所述基帶信號從時域上分割成多個部分；

正交調(diào)制器，其使用不同的射頻本振將所分割成多個部分的基帶信號調(diào)制成多個射頻信號；

合成器，其用于將所述多個射頻信號在時域上合成為一路超寬帶低功率射頻信號。

其中，該信號發(fā)生器用于雷達(dá)激勵器。

其中，其通過時域多通道信號合成法得到超寬帶低功率射頻信號。

其中，所述的基帶信號源采用波形合成法產(chǎn)生基帶信號。

其中，所述基帶信號由多個相同特性的線性調(diào)頻信號連接而成。

其中，所述多個射頻信號為具有不同中心頻率相同帶寬的射頻信號。

其中，所述基帶信號源產(chǎn)生的是兩路正交的I和Q信號。

本發(fā)明還公開了一種超寬帶低功率射頻信號產(chǎn)生方法，其包括：

步驟1、基帶信號源產(chǎn)生基帶信號；

步驟2、將所述基帶信號從時域上分成多個部分，形成多個零中頻線性調(diào)頻信號；

步驟3、使用不同的射頻本振將所述多個零中頻線性調(diào)頻信號進(jìn)行正交調(diào)制，形成多個射頻信號；

步驟4、將所述多個射頻信號合成為一個超寬帶低功率射頻信號。

其中，通過時域多通道信號合成法得到超寬帶低功率射頻信號。

其中，所述的基帶信號源采用波形合成法產(chǎn)生基帶信號。

本發(fā)明提供的超寬帶低功率射頻信號發(fā)生器具有以下的優(yōu)點：

1)它在不用提高高速DAC轉(zhuǎn)換率的前提下，通過多通道寬帶信號合成的方法產(chǎn)生超寬帶低功率射頻信號；

2)比倍頻方案產(chǎn)生的信號質(zhì)量高；

3)體積小，功耗低。

附圖說明

圖1示出了傳統(tǒng)的超寬帶雷達(dá)低功率射頻信號產(chǎn)生器原理框圖；

圖2示出了本發(fā)明中超寬帶低功率射頻信號發(fā)生器的組成框圖；

圖3示出了本發(fā)明中超寬帶低功率射頻信號發(fā)生器的工作流程圖；

圖4示出了本發(fā)明中基帶信號源的工作原理框圖；

圖5(a)-(c)示出了本發(fā)明中基帶信號源產(chǎn)生的基帶信號的時域波形和頻譜圖；

圖6示出了本發(fā)明中超寬帶射頻信號的頻譜圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合交通測速的具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。