[實用新型]一種K波段調頻連續(xù)波信號產生電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320039774.6
• 申請日: 2013-01-24
• 公開（公告）號: CN203104410U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設計）人: 張冬;姜黎;顧晶;高志軍;茅文深
• 申請（專利權）人: 南京萊斯信息技術股份有限公司
• 主分類號: H03L7/099
• 分類號: H03L7/099;G01S7/28
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張弛

本實用新型涉及涉及數字電路、微波電路、射頻電路等技術領域，尤其是一種K波段調頻連續(xù)波信號產生電路。

術語解釋：

調頻連續(xù)波（FMCW）：頻率在一段頻率范圍內線性遞增或者線性遞減或者兩者兼而有之，并且呈周期規(guī)律變化的信號。

壓控振蕩器（VCO）：利用三極管、場效應管或耿氏管的非線性特性，通過改變電路的偏置電壓或改變電路中變容管的控制電壓等方法，使得電路發(fā)生諧振，輸出所需頻率信號的電路或集成芯片。

由于微波傳輸幾乎不受天氣、照度等環(huán)境因素的影響，采用FMCW技術的小型固態(tài)雷達得到了廣泛的應用。在FMCW雷達中，發(fā)射電路發(fā)射出線性變化的調頻連續(xù)波信號，發(fā)射信號遇到目標即被反射回來。由于回波信號頻率的滯后，使得發(fā)射信號和回波信號兩者之間產生頻差，該頻差隨所測目標距離變化而變化，利用該頻差可以確定目標距離。常見FMCW雷達的工作頻段有X波段、K波段、E波段等，調頻連續(xù)波信號的產生是該雷達的關鍵技術之一。FMCW雷達的測距精度和距離分辨率與調頻連續(xù)波信號的線性度存在密切的關系。。

現有的K波段調頻連續(xù)波信號的產生方法是通過產生一個周期性連續(xù)線性變化的模擬電壓信號（如三角波信號）控制壓控振蕩器（VCO）線性掃頻，從而產生調頻連續(xù)波信號。

由于VCO的非線性特性導致VCO輸出的掃頻信號具有較大的非線性，這將嚴重影響測距精度。因此，必須采取各種措施來提高VCO輸出信號的線性度。現有的線性度校正方法主要有兩種：1、預校正法，即提前測繪出VCO的調制電壓/輸出頻率曲線，然后根據該曲線進行校正，由于VCO的非線性隨溫度的變化而變化，所以這種校正方法受溫度的影響較大。2、閉環(huán)校正法，即采用延遲線把發(fā)射信號進行一定的延遲，作為回波信號與發(fā)射信號進行混頻，通過測量混頻所得的差拍信號，調整VCO的輸出頻率，校正精度只能達到0.1%。。

由于VCO的非線性特性導致VCO輸出的掃頻信號具有較大的非線性，這將嚴重影響測距精度。因此，必須采取各種措施來提高VCO輸出信號的線性度。現有的線性度校正方法主要有兩種：1、預校正法，即提前測繪出VCO的調制電壓/輸出頻率曲線，然后根據該曲線進行校正，由于VCO的非線性隨溫度的變化而變化，所以這種校正方法受溫度的影響較大。2、閉環(huán)校正法，即采用延遲線把發(fā)射信號進行一定的延遲，作為回波信號與發(fā)射信號進行混頻，通過測量混頻所得的差拍信號，調整VCO的輸出頻率，校正精度只能達到0.1%。。

故，需要一種新的技術方案以解決上述問題。

本實用新型的目的是克服現有技術的缺點，提供一種頻率調整靈活，電路結構簡單，掃頻線性度較高的K波段調頻連續(xù)波信號產生電路。

為實現上述發(fā)明目的，本實用新型K波段調頻連續(xù)波信號產生電路可采用如下技術方案：

一種K波段調頻連續(xù)波信號產生電路，包括負責供電的電源電路、數字控制接口、低頻頻率合成電路、Ku波段頻率變換電路、K波段頻率變換電路；數字控制接口輸出數字控制信號控制低頻頻率合成電路合成低頻調頻連續(xù)波信號；低頻頻率合成電路的輸出端連接到Ku波段頻率變換電路的輸入端；Ku波段頻率變換電路的輸出分為三路：其中兩路直接輸出Ku波段調頻連續(xù)波信號，另一路連接到K波段頻率變換電路的輸入端；K波段頻率變換電路輸出K波段調頻連續(xù)波信號；低頻頻率合成電路包括晶體振蕩器、DDS芯片、PLL芯片、混頻器、帶通濾波器、射頻變壓器。

與背景技術相比，本實用新型K波段調頻連續(xù)波信號產生電路采用直接數字頻率合成器與鎖相環(huán)相結合的技術在較低頻率處合成調頻連續(xù)波信號，再經過兩次倍頻得到頻率范圍為24GHz～24.245GHz的K波段調頻連續(xù)波信號，頻率調整靈活，電路結構簡單，掃頻線性度較高。

優(yōu)選的，Ku波段頻率變換電路包括16倍頻器、第一濾波器、第一兩級放大器、功分電路。

優(yōu)選的，K波段頻率變換電路包括第二濾波器及第二兩級放大器。

優(yōu)選的，K波段頻率變換電路包括第二濾波器及第二兩級放大器。

圖1是本實用新型K波段調頻連續(xù)波信號產生電路的連接關系圖。

圖2是本實用新型中低頻頻率合成電路的連接關系圖。

圖3是本實用新型中Ku波段頻率變換電路的連接關系圖。

圖4是本實用新型中K波段頻率變換電路的連接關系圖。