[實用新型]一種相控陣天氣雷達信號處理器中頻采集裝置

有效

• 申請號: 201720668630.5
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN206945960U
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 郭強
• 申請（專利權）人: 成都遠望科技有限責任公司
• 主分類號: G01S7/292
• 分類號: G01S7/292
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司11340
• 代理人: 楊春

技術領域

本實用新型涉及天氣雷達，尤其涉及一種相控陣天氣雷達信號處理器中頻采集裝置。

背景技術

我國目前已經布網的新一代天氣雷達能有效的監測災害性天氣及時發出預警信息，但是由于新一代天氣雷達受機械掃描體制的限制，造成掃描時間過長、采樣層數過少、時空分辨率較低等缺陷。采用相控陣技術的天氣雷達可以提高探測數據的時間分辨率，利用相控陣技術的天氣雷達可以使天氣雷達的掃描時間從6分鐘減少至幾十秒鐘，也可以對多個區域同時觀測，從而大大地提高了對龍卷風、暴雨等災害性天氣的預警能力，并且縮短了預報時間。

中頻采集裝置作為雷達接收機的一個重要組成部分，將模擬信號轉化為數字信號，為數字信號處理提供最有效數據源，其中ADC模數轉換尤為重要。

現階段存在兩種采集方式，其一是直接通過ADC采集后進入FPGA內部進行信號處理，其缺點是無雜散動態范圍<92dBc，不能滿足天氣雷達中對大動態范圍的要求；其二是通過功分器將大動態范圍將中頻信號功分為兩路，一路信號固定衰減，另一路信號固定放大，兩路信號分別經兩路ADC模數轉換芯片進行采樣，采樣信號在FPGA內部進行信號處理，其缺點是每片ADC芯片存在不同差異性，采集后的信號在信號處理時會存在不可控因素，影響通道平衡性，后期信號處理難度大。

實用新型內容

本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種相控陣天氣雷達信號處理器中頻采集裝置。

本實用新型通過以下技術方案來實現上述目的：

一種相控陣天氣雷達信號處理器中頻采集裝置，包括功率分配模塊、信號衰減模塊、信號放大模塊、模數轉換模塊、FPGA芯片、時鐘模塊和信號傳輸模塊，所述功率分配模塊的輸入端輸入中頻信號，所述功率分配模塊的兩個輸出端分別與所述信號衰減模塊的信號輸入端和所述信號放大模塊的信號輸入端電連接，所述信號衰減模塊的信號輸出端和所述信號放大模塊的信號輸出端均與所述模數轉換模塊的信號輸出端電連接，所述模數轉換模塊的信號輸出端與所述FPGA芯片的信號輸入端電連接，所述時鐘模塊的信號輸出端與所述FPGA芯片的時鐘信號端電連接，所述FPGA芯片的信號端與所述信號傳輸模塊的信號端電連接。

具體地，所述功率分配模塊的型號為ADP-2-1，所述信號衰減模塊的型號為LAT-15+，所述信號放大模塊的型號為HMC580ST89，所述模數轉換模塊的型號為AD9650，所述FPGA芯片的型號為xc7z020clg400，所述時鐘模塊的型號為AD9516，所述信號傳輸模塊包括RJ45網口和SFP光纖。

本實用新型的有益效果在于：

本實用新型一種相控陣天氣雷達信號處理器中頻采集裝置利用模數轉換模塊的雙通道采集保證了兩個通道信號的平衡性，及高精度、高采樣率的信號采集，提高了中頻信號模數轉換質量為后端信號處理和雷達產品生成提供更準確的數據源，降低了產品成本，提高了產品集成度。

附圖說明

圖1是本實用新型所述一種相控陣天氣雷達信號處理器中頻采集裝置的結構框圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明：

如圖1所示，本實用新型一種相控陣天氣雷達信號處理器中頻采集裝置，包括功率分配模塊、信號衰減模塊、信號放大模塊、模數轉換模塊、FPGA芯片、時鐘模塊和信號傳輸模塊，功率分配模塊的輸入端輸入中頻信號，功率分配模塊的兩個輸出端分別與信號衰減模塊的信號輸入端和信號放大模塊的信號輸入端電連接，信號衰減模塊的信號輸出端和信號放大模塊的信號輸出端均與模數轉換模塊的信號輸出端電連接，模數轉換模塊的信號輸出端與FPGA芯片的信號輸入端電連接，時鐘模塊的信號輸出端與FPGA芯片的時鐘信號端電連接，FPGA芯片的信號端與信號傳輸模塊的信號端電連接。

中頻信號經功率分配模塊輸出兩路信號，一路信號經信號衰減模塊后，通過AD9650通道1進行信號采集，另一路信號經信號放大模塊后，通過AD9650通道2進行信號采集，兩路信號采集后FPGA芯片內部進行信號處理，處理后得到I/Q信號經光纖發送進行后端處理。