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摘要:在S波段舰载雷达系统运行的过程中,为了提升雷达结构的应用效果,优化整体形式与体系,应重点关注频率综合器的设计情况,在综合研究与设计的情况下,编制完善的优化与协调方案,全面提升S波段舰载雷达的频率处理效果,促进设备与系统的合理运行,为其后续使用夯实基础。
关键词:S波段舰载雷达;频率综合器;设计措施
随着国家的发展,频率综合器受到广泛关注与应用,可形成系统频率的合理调控,尤其在S波段舰载雷达运行中,频率综合器的应用较为重要,应进行合理的设计与开发,编制完善的处理方案,提升系统的运行水平,满足当前时代发展需求。
一、设计原理分析
通常情况下,在任务输入环节中会形成频率综合器的运行要求,应结合具体的使用要求与内容等开展设计工作。首先,应将相位噪声控制在110db之内,形成科学化与合理化的设计机制与体系,全面考虑相位噪声的处理因素与特点。且设计者还需将调频速度控制在2us左右,结合S段频率特点,使用合成方式进行处理,协调直接类型与间接类型合成方式之间的关系,促进数据结合工作的合理实施,提升频率的处理效果。其次,在设计工作中应进行信号的模拟,在直接处理的情况下,产生微波类型频标内容,可在数字电路系统中产生中频频标。此类频标综合器中含括电源基准类型、频标类型、射频类型等模块,应进行供电处理。最后,在设计工作中需全面分析基准模块的实际情况,搜集晶振两路参数信号数据信息,将基准与时钟信号数据联系在一起,明确系统是否出现了复杂性的问题。且在S波段频率处理中还需开展频标信号的分析工作,创建模块系统,产生C波段的频标信号,促进相互之间的联系,以便于开展信号校准工作,以免影响整体设计效果。
二、S波段舰载雷达频率综合器设计措施
在实际设计的过程中,为了提升频率综合器的应用性能,应针对S波段进行合理分析,明确舰载雷达的应用特点与要求,使用直接类型加DDS数据模类型的处理方法进行合成设计,对S波段频率综合器进行合理处理,降低复杂程度,预防噪声问题。在科学测试的情况下,明确系统的设计是否达到要求,以免影响雷达系统的合理运行。具体措施为:
(一)低相噪与低杂散方面的设计
此类设计方式在实际应用中可促进S段频率综合器的合理应用,通过两相指标的支持,完善舰载雷达系统性能,并增强系统的设计与使用效果。例如:使用低相噪与低杂散设计措施,可改善系统的因子能力与检测功能,提升系统的运行质量。且在设计期间还需综合考虑各方面内容,了解指标情况,例如:在低相噪方面实际设计期间,应编制合理的计划方案,满足当前低相噪的晶振需求,在此基础上全面分析电磁兼容特点与需求,合理开展处理工作,调整印制板的设计内容,在科学调试中提升低相噪的设计水平,完善整体性能。对于低杂散方面的设计工作而言,也需要编制完善的方案,并使用科学合理的电磁兼容方式对其进行处理,在元器件质量符合标准的情况下,促进系统的综合管理。例如:在混频器设计中需提升隔离能力,在滤波器设计中需提升带外抑制性能,而电子开关与频道设计的时候,应实现高通断比性能,优化高隔离设计内容与结构。在设计中还需通过C波段微波频标信息与复杂信号变频信息的搜集与整理,获取S波段的信号数据,更好的进行处理。通常情况下,C波段的微波频标基准信号需要经过56次左右倍频进行分析,使用公式-155+20LOG56=-120DBC/hz的公式进行相噪计算处理,然后结合频标混频之后的实际情况进行全方面分析与研究,将附加损失控制在1DB左右,促进复杂信号数据的生成,合理使用DDS分析方式更好的进行噪声测试,在测试工作中创建系统化的相位造成分析机制,明确具体情况与结构模式,更好的开展处理工作[1]。
(二)捷变频方面的设计措施
在S波段舰载雷达频率综合器运行期间,很容易受到各方面因素的影响出现调频时间制约问题,不利于對频率进行合理调节与控制,严重影响各方面工作可靠性与有效性。主要因素为:开关时间情况、滤波器的延迟时间信息、控制电路延迟时间信息等,对调频时间会造成一定影响。在实际计算期间需进行合理的估算处理,将最大开关速度控制在200ns以内,将滤波器的频率实际时间控制在1bw/3.0db左右,最大的时间延迟情况控制在200ns之内,并将控制电路的时间延迟情况控制在200ns之内。在实际计算期间,可将各类数据联系在一起,明确是否满足系统的实际要求。一般情况下,在系统运行期间需将延迟时间控制在2us以内,形成科学化与合理化的工作体系,在提升各方面管理效率与水平的情况下,优化管理模式[2]。
(三)宽带高线性度线性调频波形相关技术
在S波段舰载雷达频率综合器设计的过程中,应提升发射宽系统信号的分辨率,保证系统的设计性能,满足当前的应用需求。然而,传统工作中主要使用模拟法进行处理,例如:表面波期间的模拟设计方式,产生线性的调频信号,但是,在使用此类设计方式期间,会导致线性度降低,难以符合雷达技术的应用要求,不能保证频率综合器的设计质量[3]。当前,我国在设计中多使用数字方式,可产生较为复杂的波形信号,结合雷达系统的运行情况进行开发与设计。主要设计方式为:相位累加器数字频率合成技术方式、波形存储器数字合成技术等,可完善系统的运行功能,促进器件内部的完善与改革。在设计工作中,应合理使用先进的设计技术方式,并提升整体频率综合器的设计效果,充分发挥数字化设计方法的积极作用。同时,在设计中还需提升系统的灵活性,针对波形信号进行模拟,并创建数字波形模拟变化系统,在获取复杂波形信号的情况下,产生线性调频信号,预防调频斜率对其造成的影响,随意产生波形[4]。设计者可以结合舰载雷达系统的特点,针对性的开展设计工作,建立波形数据文件的处理机制,在提升信号产生器处理效果的情况下,结合硬件电路与控制软件系统的运行需求进行处理,形成模块化的雷达复杂波形信号产生器。同时,在使用数字化设计方式的过程中,可利用4ghz高速da产生线性的调频信号,保证线性度在规定范围之内,以免影响系统的设计效果[5]。
结语:
在S波段舰载雷达频率综合器设计工作中,应编制完善的计划方案,总结以往工作规律与经验,协调各方面工作之间的关系,在科学分析与调整的情况下提升综合器系统的运行质量与水平。
参考文献:
[1]宋长宏,吴群.一种空气同轴馈电的X波段低副瓣阵列天线[J].电波科学学报,2016(3):573-578,596.
[2]冯占群,李洪涛,宋旸.基于DDS的Ka频段小步进捷变频频率综合器设计[J].无线电工程,2017(7):86-89.
[3]董振华,程媛.某型飞机雷达频率综合器性能改进研究[J].航空维修与工程,2017(2):46-49.
[4]生辉.SAR系统中回波仿真、光学成像和信息提取技术的研究[D].上海交通大学,2016.
[5]雷彬.某型米波极化收发组件的设计与研究[D].电子科技大学,2016.
作者简介:李鹏,男(1990.6.13),汉族,四川资阳人,大学本科,助理工程师,研究方向:雷达频率综合器设计
作者简介:戴佳良,男(1993.4.13),汉族,广安岳池县,大学本科,助理工程师,研究方向:雷达发射机设计
关键词:S波段舰载雷达;频率综合器;设计措施
随着国家的发展,频率综合器受到广泛关注与应用,可形成系统频率的合理调控,尤其在S波段舰载雷达运行中,频率综合器的应用较为重要,应进行合理的设计与开发,编制完善的处理方案,提升系统的运行水平,满足当前时代发展需求。
一、设计原理分析
通常情况下,在任务输入环节中会形成频率综合器的运行要求,应结合具体的使用要求与内容等开展设计工作。首先,应将相位噪声控制在110db之内,形成科学化与合理化的设计机制与体系,全面考虑相位噪声的处理因素与特点。且设计者还需将调频速度控制在2us左右,结合S段频率特点,使用合成方式进行处理,协调直接类型与间接类型合成方式之间的关系,促进数据结合工作的合理实施,提升频率的处理效果。其次,在设计工作中应进行信号的模拟,在直接处理的情况下,产生微波类型频标内容,可在数字电路系统中产生中频频标。此类频标综合器中含括电源基准类型、频标类型、射频类型等模块,应进行供电处理。最后,在设计工作中需全面分析基准模块的实际情况,搜集晶振两路参数信号数据信息,将基准与时钟信号数据联系在一起,明确系统是否出现了复杂性的问题。且在S波段频率处理中还需开展频标信号的分析工作,创建模块系统,产生C波段的频标信号,促进相互之间的联系,以便于开展信号校准工作,以免影响整体设计效果。
二、S波段舰载雷达频率综合器设计措施
在实际设计的过程中,为了提升频率综合器的应用性能,应针对S波段进行合理分析,明确舰载雷达的应用特点与要求,使用直接类型加DDS数据模类型的处理方法进行合成设计,对S波段频率综合器进行合理处理,降低复杂程度,预防噪声问题。在科学测试的情况下,明确系统的设计是否达到要求,以免影响雷达系统的合理运行。具体措施为:
(一)低相噪与低杂散方面的设计
此类设计方式在实际应用中可促进S段频率综合器的合理应用,通过两相指标的支持,完善舰载雷达系统性能,并增强系统的设计与使用效果。例如:使用低相噪与低杂散设计措施,可改善系统的因子能力与检测功能,提升系统的运行质量。且在设计期间还需综合考虑各方面内容,了解指标情况,例如:在低相噪方面实际设计期间,应编制合理的计划方案,满足当前低相噪的晶振需求,在此基础上全面分析电磁兼容特点与需求,合理开展处理工作,调整印制板的设计内容,在科学调试中提升低相噪的设计水平,完善整体性能。对于低杂散方面的设计工作而言,也需要编制完善的方案,并使用科学合理的电磁兼容方式对其进行处理,在元器件质量符合标准的情况下,促进系统的综合管理。例如:在混频器设计中需提升隔离能力,在滤波器设计中需提升带外抑制性能,而电子开关与频道设计的时候,应实现高通断比性能,优化高隔离设计内容与结构。在设计中还需通过C波段微波频标信息与复杂信号变频信息的搜集与整理,获取S波段的信号数据,更好的进行处理。通常情况下,C波段的微波频标基准信号需要经过56次左右倍频进行分析,使用公式-155+20LOG56=-120DBC/hz的公式进行相噪计算处理,然后结合频标混频之后的实际情况进行全方面分析与研究,将附加损失控制在1DB左右,促进复杂信号数据的生成,合理使用DDS分析方式更好的进行噪声测试,在测试工作中创建系统化的相位造成分析机制,明确具体情况与结构模式,更好的开展处理工作[1]。
(二)捷变频方面的设计措施
在S波段舰载雷达频率综合器运行期间,很容易受到各方面因素的影响出现调频时间制约问题,不利于對频率进行合理调节与控制,严重影响各方面工作可靠性与有效性。主要因素为:开关时间情况、滤波器的延迟时间信息、控制电路延迟时间信息等,对调频时间会造成一定影响。在实际计算期间需进行合理的估算处理,将最大开关速度控制在200ns以内,将滤波器的频率实际时间控制在1bw/3.0db左右,最大的时间延迟情况控制在200ns之内,并将控制电路的时间延迟情况控制在200ns之内。在实际计算期间,可将各类数据联系在一起,明确是否满足系统的实际要求。一般情况下,在系统运行期间需将延迟时间控制在2us以内,形成科学化与合理化的工作体系,在提升各方面管理效率与水平的情况下,优化管理模式[2]。
(三)宽带高线性度线性调频波形相关技术
在S波段舰载雷达频率综合器设计的过程中,应提升发射宽系统信号的分辨率,保证系统的设计性能,满足当前的应用需求。然而,传统工作中主要使用模拟法进行处理,例如:表面波期间的模拟设计方式,产生线性的调频信号,但是,在使用此类设计方式期间,会导致线性度降低,难以符合雷达技术的应用要求,不能保证频率综合器的设计质量[3]。当前,我国在设计中多使用数字方式,可产生较为复杂的波形信号,结合雷达系统的运行情况进行开发与设计。主要设计方式为:相位累加器数字频率合成技术方式、波形存储器数字合成技术等,可完善系统的运行功能,促进器件内部的完善与改革。在设计工作中,应合理使用先进的设计技术方式,并提升整体频率综合器的设计效果,充分发挥数字化设计方法的积极作用。同时,在设计中还需提升系统的灵活性,针对波形信号进行模拟,并创建数字波形模拟变化系统,在获取复杂波形信号的情况下,产生线性调频信号,预防调频斜率对其造成的影响,随意产生波形[4]。设计者可以结合舰载雷达系统的特点,针对性的开展设计工作,建立波形数据文件的处理机制,在提升信号产生器处理效果的情况下,结合硬件电路与控制软件系统的运行需求进行处理,形成模块化的雷达复杂波形信号产生器。同时,在使用数字化设计方式的过程中,可利用4ghz高速da产生线性的调频信号,保证线性度在规定范围之内,以免影响系统的设计效果[5]。
结语:
在S波段舰载雷达频率综合器设计工作中,应编制完善的计划方案,总结以往工作规律与经验,协调各方面工作之间的关系,在科学分析与调整的情况下提升综合器系统的运行质量与水平。
参考文献:
[1]宋长宏,吴群.一种空气同轴馈电的X波段低副瓣阵列天线[J].电波科学学报,2016(3):573-578,596.
[2]冯占群,李洪涛,宋旸.基于DDS的Ka频段小步进捷变频频率综合器设计[J].无线电工程,2017(7):86-89.
[3]董振华,程媛.某型飞机雷达频率综合器性能改进研究[J].航空维修与工程,2017(2):46-49.
[4]生辉.SAR系统中回波仿真、光学成像和信息提取技术的研究[D].上海交通大学,2016.
[5]雷彬.某型米波极化收发组件的设计与研究[D].电子科技大学,2016.
作者简介:李鹏,男(1990.6.13),汉族,四川资阳人,大学本科,助理工程师,研究方向:雷达频率综合器设计
作者简介:戴佳良,男(1993.4.13),汉族,广安岳池县,大学本科,助理工程师,研究方向:雷达发射机设计