[实用新型]一种地波雷达信号校准源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无线信号发生装置，尤其涉及一种地波雷达信号校准源，用于地波雷达天线的校准。

背景技术

理想情况下各天线接收信号的幅度和初始相位应相同，但实际有误差，此时需要校准。将雷达校准源放在离天线足够远的地方，此时应视为远场。雷达校准源在远场情况下向天线辐射信号，以某一根天线为基准，将其他各天线接收到的信号幅度和相位调整一致，将此调整量记录下来，作为幅相校准值。因此，为了在远场进行天线校准需要一天线校准源装置。现有的信号源装置大多数采用普通的频率合成器和压控振荡器的工作原理来实现，当所需的信号频率只是在几十兆范围内时，直接采用普通频率合成器即可。而采用压控振荡器则电路结构相对复杂，不能灵活设置其工作方式。如果采用FPGA+D/A方式，则价格昂贵。在工程中虽然可以采用专业的信号源，但是由于专业信号源体积比较大，价格昂贵，重量较重，并且重要的是在野外供电困难，所以不能采用。由于高频地波雷达天线放置在户外环境常常是很恶劣的条件下，并且远离人们生活区，因此对天线的校准源要求携带方便，电池供电要求功耗低，操作方便并且能够手动设置工作方式。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服在地波雷达天线校准过程中在野外的情况下现有信号源存在的携带不便，供电困难、价格昂贵以及电路结构复杂等缺点，提供一种结构简单、成本低、便携性好的，适于野外应用的地波雷达信号校准源。

本实用新型采用以下技术方案：

一种地波雷达信号校准源，该校准源包括信号产生控制模块、电源模块、信号调理电路；所述信号产生控制模块包括微控制器，以及与该微控制器信号连接的数字频率合成器（DDS）；所述数字频率合成器外接晶体振荡器作为其外部时钟频率源；所述信号调理电路包括顺次信号连接的射频变压器、低通滤波器及天线接口，其中射频变压器的输入端与数字频率合成器的输出端连接；所述电源模块用于向其他部件供电，包括电池及电源管理单元。

相比现有技术，本实用新型具有体积小、频率覆盖范围大、使用简单、电池供电、易携带等优点，适用于工程实践中，尤其适用于在野外进行地波雷达校准的情况。

附图说明

图1为本实用新型的地波雷达信号校准源的结构框图；

图2为具体实施方式中所述地波雷达信号校准源的硬件结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明：

如附图1所示，本实用新型的地波雷达信号校准源包括信号产生控制模块、电源模块、信号调理电路；所述信号产生控制模块包括微控制器，以及与该微控制器信号连接的数字频率合成器；所述数字频率合成器外接晶体振荡器作为其外部时钟频率源；所述信号调理电路包括顺次信号连接的射频变压器、低通滤波器及天线接口，其中射频变压器的输入端与数字频率合成器的输出端连接；所述电源模块用于向其他部件供电，包括电池及电源管理单元。

在本具体实施方式中，

所述低通滤波器通过一个功率放大器与天线接口连接，该功率放大器采用HMC474芯片，该放大器能够实现DC-6GHz范围内信号的放大，最大增益达到15.5dB，最高输出功率可以达到8dBm，单电源+5V供电，功耗低。

所述数字频率合成器为AD9859芯片，芯片的最大系统时钟频率达到400MHz、内部集成10位DAC、相位噪声达到-120dBc/Hz@1kHz、最大无杂散动态范围可以达到75dB、内部集成4-20倍的时钟倍频器因此外部可以通过很小的时钟频率即可将其倍频到系统最大时钟频率。

所述晶体振荡器采用截止频率为20MHz的晶体振荡器，优选有源晶体振荡器，当然，也可使用无源差分晶振。

所述微控制器为ARM9开发板，该系列开发板已经集成有控制器和触摸屏部分，并且内部也已经集成了wince系统，仅需要此基础之上编写相应的驱动程序以及软件显示控制界面即可，不需额外增加输入输出设备，这样可以大大缩短产品研发周期，并且价格也不是很昂贵，携带方便，操作简单。

所述低通滤波器为7阶模拟椭圆形滤波器。

所述电池为8.4V锂离子充电电池，所述电源管理单元包括分别与电池电连接的多个变压器件，将电池电压转换为各部件所需的电压。

所述天线接口采用SMA（Sub-Miniature-A，反极性公头）接口，该接口适用范围广，大小适中，适宜于便携设备。

本具体实施方式的硬件结构如附图2所示（图中未画出电源模块），其详细工作过程及原理如下：