ПРИЕМО-ПЕРЕДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО МИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА ДЛЯ МОНОИМПУЛЬСНОЙ РЛС С НЕПРЕРЫВНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ

August 6, 2012 by admin Комментировать »

Зайцев А. А., Ковбаса А. П., Шайда В. А.

НИИ «Квант-Транспорт» ул. Димитрова, 5, г. Киев 03150, Украина Тел.: (044)227-0798, факс.(044)268-3750 E-mail: V. Shavda(8)_ktrans.kiev. ua

Аннотация Рассматривается принцип построения приемо-передающего устройства миллиметрового диапазона для РЛС с непрерывным излучением и фазовой модуляцией М-последовательностью. Приведены технические характеристики приемо-передающего устройства и его составных частей. Приемо-передающее устройство предназначено для автомобильной РЛС, работающей в диапазоне 76-77 ГГц.

I.  Введение

В настоящее время ведется активная разработка РЛС для автомобильного транспорта. В этих РЛС используется, в основном, непрерывное излучение с линейной частотной модуляцией.

С появлением сверхбыстродействующих цифровых устройств обработки появилась возмиожность улучшить параметры радиолокационных систем с непрерывным излучением сигнала, используя фазокодовую манипуляцию, например, М-последовательностью. Наиболее сложной задачей при разработке приемо-передающих устройств миллиметрового диапазона для РЛС с непрерывным излучением и фазокодовой модуляцией является создание фазового модулятора. Такой фазовый модулятор должен обеспечивать изменение фазы выходного сигнала передающего устройства с 0 на тт со скоростью до 10 не и паразитной амплитудной модуляцией не более 0,1 дБ.

II.  Основная часть

Предлагаемая структура построения приемопередающего устройства обеспечивает возможность получения модулированного сигнала с требуемыми параметрами на более низких частотах, где эта проблема решается значительно проще.

Выходной сигнал передающего устройства формируется путем сложения частот опорного генератора Fon и генератора базовой частоты с фазокодовой модуляцией F6h в смесителе и последующем его усилении до требуемого уровня. Генератор опорной частоты является одновременно первым гетеродином приемного устройства. Структурная схема приемо-передающего устройства приведена на рис.1.

Рис. 1. Структурная схема приемо-передающего устройства

Генератор сигналов базовой частоты 1 генерирует сигналы частотой 3 ГГц с кратковременной стабильностью частоты порядка 10′9 сформированного системой ФАПЧ и высокостабильным кварцевым генератором.

Фазовый модулятор 2 обеспечивает фазовую бинарную модуляцию с 0 на тт с длительностью элемента 10 не и крутизной переднего и заднего фронтов порядка 2 не, при паразитной амплитудной модуляции не более 0,1 дБ.

Делитель 3 производит деление сигнала с выхода модулятора 2 в соотношении 1:10. Больший по уровню сигнал используется в качестве второго гетеродина в смесителе 9. Сигнал с выхода делителя величиной порядка 1 мВт поступает на устройство формирования зондирующего сигнала 4. Генератор опорного сигнала 6 с частотой 73,0 ГГц и выходным уровнем порядка 10 мВт разделяется в делителе 7 пополам и поступает, соответственно, на устройство формирования зондирующего сигнала 4 и смеситель приемного устройства 12.

С выхода устройства формирования зондирующего сигнала 4 выходной сигнал с частотой 76 ГГц поступает на усилитель 5, где усиливается до уровня

–   20 мВт и поступает на выход 1 передающего устройства и далее в передающую антенну.

На смеситель 12 поступает с входа 1 сигнал с приемной антенной системы. Приемная антенная система содержит три независимых излучателя и суммарно-разностный преобразователь, в качестве которого используется двойной волноводный тройник. С выхода смесителя 12 сигнал первой промежуточной частоты величиной 3 ГГц поступает на малошумящий усилитель 8 с коэффициентом шума порядка 1,5 дБ в полосе 1000 МГц, ас его выхода на второй смеситель 9. Смеситель 9 производит синхронное детектирование. С его выхода видеосигнал через усилитель 10 с коэффициентом усиления 20 25 дБ поступает на выход 2 приемного устройства и далее на вход аналого-цифрового преобразователя системы обработки.

Фазовый модулятор управляется устройством управления 11, на вход которого (вход 2 приемопередающего устройства) поступают модулирующие сигналы, сформированные в системе управления РЛС.

Параметры приемо-передающего устройства. Зондирующий сигнал: частота 76 ГГц; мощность 20 мВт;

импульсная фазовая модуляция 0/тт; (минимальное время переключения фазы 2 не);

коэффициент шума приемного устройства 29дБ.

Приемо-передающее устройство разработано для использования в автомобильной моноимпульсной РЛС с непрерывным излучением и фазокодовой модуляцией с параметрами:

дальность обнаружения объекта-200 м; максимальная измеряемая относительная скорость движения объекта 300 км/час;

точность определения относительной скорости –

2%;

точность определения расстояния до объекта 3% от измеренного расстояния;

точность измерения угловых координат объекта ±1°.

IV. Список литературы

1.  Леонов А. И., Фомичев К. И. Моноимпульсная радиолокация. Москва, Радио и связь , 1984.

2.   I. Gresham, N. Jain, Т. Budka, A. Alexanian, N. Kinayman,

В.   Ziegner, S. Brown and P. Staecker. A Compact Manufacturable 76-77 GHz Radar Module for Commercial ACC Applications. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 49, no. 1, January 2001.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии», 2003г.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты