[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

说明书

本发明公开了一种用于干涉雷达的多路输出线性扫频源，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，使其输出扫频频率；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；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和滤波处理。

技术领域

本发明涉及多路输出频率合成源技术领域，具体涉及一种用于干涉雷达的多路输出线性扫频源及其控制方法。

背景技术

随着无人机、小型弹等轻小型化平台日益普及化，涉雷达有高分辨率成像能力和胜任在恶劣天气环境下工作。因此雷达成像技术越来越受到青睐；低功耗、低成本、重量轻的微型SAR系统也得到了许多学者的重视。干涉雷达的小型化，高分辨率特性对相关技术提出了更高的技术要求，因此设计高性能的线性扫频信号源对提高雷达性能至关重要。

线性扫频源在SAR雷达系统中的作用至关重要，其决定着发射机发射频率的稳定度和分辨率的精度；通常产生线性调频信号的方式是：直接式模拟频率合成技术(DS)、直接数字频率合成技术(DDS)，这两种方式各有其特点。

直接式频率合成技术是一种早期发展起来的一种比较简单的频率合成技术；它主要利用混频、倍频、分频的方法由参考频率经过处理运算直接组合得到所需频率的合成方法。其优点是具有原理简单、频率稳定度高、频率跳变快、相位噪声低、分辨率高,缺点是此种方案设计复杂、体积庞大、功耗较高，不利于应用于小型化SAR雷达系统。

随着数字集成电路的不断发展，DDS技术取得了巨大进步，已经应用于很多领域。DDS由相位累加器、查询表、D/A转换器、低通滤波器(LBF)和参考时钟组成，核心部件是一个相位累加器。此种方案在很多系统上都有使用，其优点是集成度高，用数字方法易实现，但是缺点是设计算法较为复杂，功耗较大，在线性度指标和带宽上也很难做到SAR系统要求的精度。

较早期的FMCW雷达系统，包括现在很多24G汽车雷达一般是直接使用VCO，由外部产生的三角波信号控制其直接振荡产生相应的雷达信号源，但是这种方法很容易受外部因素影响，不是很稳定，线性度一般也就+/-5％左右。很难满足现在高精度SAR雷达系统需要。现有的线性扫频源存在线性度不好、频带不够宽、驻波比不够小、功耗大、信号输出频段单一等的不足。

以上各种扫频源各有其优缺点，难于完全满足高精度、高分辨率小型干涉雷达系统的要求，且多是单路输出，兼容性不强。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点与不足，提供一种用于干涉雷达的多路输出线性扫频源，所述线性扫频源是基于锁相环技术以及先进的PCB设计技术实现线性度优于2％、驻波比优于1.2、高带宽、功耗低的三路输出线性扫频源。三路输出能适合三种不同波段干涉雷达使用，兼容性更加灵活多样。

为了达到上述目的，本发明提出了一种用于干涉雷达的多路输出线性扫频源，包括：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；