随着宽带数字波束成形技术在国防现代化建设、民用雷达中广泛的应用,为适应未来战争与国民经济发展的需要,研究人员对宽带波束成形平台数字电路的需求越来越大。本文根据X波段宽带相控阵天线对波束成形平台数字电路的要求。在每个单元电路中,实现2个波束信号采集与重建、多通道接收与发送的功能,采样率高达3 GHz,信号带宽1GHz,并通过GTH以最高7.5 Gbps的速率进行大规模数据传输与汇聚。考虑到通道幅相不一致对数字波束成形的影响,并提出通道间幅度一致性小于0.25dB,相位一致性小于2.8ps的设计挑战。主要工作如下:第一,完成了宽带波束成形平台数字电路需求分析、器件选型以及总体结构设计。首先对宽带波束成形平台数字电路硬件设计的需求进行完整的指标分析,主要包括FPGA信号处理单元指标分析、多通道AD/DA指标分析、时钟电路单元指标分析以及电源电路单元指标分析。通过对各单元电路指标的分析,完成对电路关键器件的选型与总体结构的设计。第二,完成了宽带波束成形平台数字电路的设计与实现。主要包括波束接收处理板、波束发射处理板和时频同步接口板的电路原理图设计与PCB制作,完成配套的AD/DA、数字光纤、千兆网口、时频同步输入输出、FPGA调试口等接口的电路设计与实现,并完成VPX背板的高速数据传输与汇聚设计。其中所有宽带波束成形平台数字电路组成硬件均位于一个具备大规模背板交换能力的VPX机箱中。第三,完成了宽带波束成形平台数字电路各组成处理板的测试与验证。首先是平台测试环境的搭建,然后分波束接收处理板、波束发射处理板及时频同步接口板进行功能与性能的测试,主要包括电源测试、AD/DA测试、JTAG配置测试、时钟测试以及高速串行接口测试,此外对多通道发射与接收同步、输出平坦度进行了测试,并分析测试结果,最终都达到了电路设计的需求。论文成功设计了宽带波束成形平台数字电路,并测试验证了各组成电路均满足功能与性能的要求,为宽带数字波束成形技术提供一个可靠的硬件平台。