[发明专利]一种用于干涉雷达的多路输出线性扫频源及其控制方法

权利要求书

1.一种用于干涉雷达的多路输出线性扫频源，其特征在于，所述线性扫频源包括：PCB电路板以及设置于其上的微处理器、参考时钟电路、锁相环电路、有源环路滤波电路、压控振荡器、分频电路和扫频输出电路；

所述微处理器，用于控制扫频源工作方式，对锁相环电路进行逻辑控制，使其输出相应的扫频频率，还用于控制整个扫频源的工作状态；

所述参考时钟电路，用于产生外部基准频率，提供给锁相环电路；

所述锁相环电路，用于进行逻辑计算、进行频率合成，输出电压；

所述有源环路滤波电路，用于滤除和衰减锁相环输出电压中的高频噪声，然后输出至压控振荡器；

所述压控振荡器，用于根据输入的电压振荡产生原始频率信号，输出至向分频电路和扫频输出电路；

所述分频电路，用于根据分频的参数对原始频率信号进行分频、滤波处理并输出；

所述扫频输出电路，用于接收分频电路输出的信号并进行放大，输出扫频信号。

2.根据权利要求1所述的用于干涉雷达的多路输出线性扫频源，其特征在于，所述线性扫频源包括：电源电路，用于为整个线性扫频源提供供电电压，所述电源电路包括第一电源和第二电源。

3.根据权利要求1或2所述的用于干涉雷达的多路输出线性扫频源，其特征在于，所述锁相环电路包括：逻辑运算单元、R分频器、N分频器、主串行口、锁定检测、寄存器控制、上电复位电路、电荷泵、小数调制器和SPI通行串口。

4.根据权利要求1-3之一所述的用于干涉雷达的多路输出线性扫频源，其特征在于，所述分频电路包括：第一分频电路和第二分频电路；

所述第一分频电路，用于将原始频率信号进行1/2分频并对信号进行滤波处理；

所述第二分频电路，用于将原始频率信号进行1/4分频并对信号进行滤波处理。

5.根据权利要求4所述的用于干涉雷达的多路输出线性扫频源，其特征在于，所述扫频输出电路包括：第一扫频输出电路、第二扫频输出电路和第三扫频输出电路；

所述第一扫频输出电路，用于对第一分频电路输出的信号进行放大，输出1/2倍频扫频信号，输出频率范围为：5.2GHz-5.7GHz；

所述第二扫频输出电路，用于对压控振荡器输出的信号进行放大，输出原始频率扫频信号，输出频率范围为：10.4GHz-11.4GHz；

第三扫频输出电路，用于对第二分频电路输出的信号放大，输出1/4倍频扫频信号，输出频率范围为：2.6GHz-2.85GHz。

6.根据权利要求5所述的用于干涉雷达的多路输出线性扫频源，其特征在于，所述PCB电路板为高频混压结构；所述PCB电路板包括PCB层叠和微带阻抗，所述PCB层叠为4层：第一层为元件布局和射频信号布线设计层，第二层为GND，第三层为VCC，底层为非敏感信号布线设计；所述PCB电路板的射频信号布线采用弧度为60°的布线方式；其微带阻抗匹配计算公式如下：

Z＝{87/[sqrt(ε_r+1.41)]}In[5.98H/(0.8W+T)]

其中，ε_r为PCB板材材质介电常数，W为走线设计宽度，T为PCB布线铜皮厚度，H为走线层到参考平面的距离。

7.一种用于干涉雷达的多路输出线性扫频源的控制方法，所述方法包括：

步骤S1)接通线性扫频源的电源电路，电源电路输出电压；

步骤S2)线性扫频源开始运行，微处理器通过SPI通信方式，向锁相环电路发送触发信号，配置工作模式、起始频率、停止频率、分频比和步进数；

步骤S3)锁相环电路接收到触发信号后开始工作，且逻辑运算单元根据微处理器发送的数据，按照锁相环自身的逻辑，对每个频点进行相应的N值计算，同时对外部参考频率的R值进行计算，并进行数据装载和保存；

步骤S4)数据装载完成后，锁相环将压控振荡器的振荡频率和外部时钟产生的参考频率进行相位比较，然后锁相环电荷泵输出三角波信号经过有源环路滤波放大电路对压控振荡器进行调谐；

步骤S5)压控振荡器根据调谐信号大小，输出稳定的线性扫频频率。