[发明专利]连续波雷达前端

说明书

本发明实施例提供一种连续波雷达前端，包括频率合成器、前端收发芯片、发射天线和接收天线，前端收发芯片包括锁相单元、倍频器、功分器和混频器；频率合成器产生扫频信号输出至锁相单元，锁相单元根据扫频信号进行锁相，并输出信号至倍频器，倍频器对信号进行倍频处理，并输出信号至功分器，功分器将信号分成两路，一路发送至发射天线，另一路发送至混频器，混频器将功分器输出的另一路信号和接收天线接收的信号进行混频，并输出信号至信号处理机提取雷达目标信息，解决现有连续波雷达前端稳定性较差、体积较大的问题，满足多种应用场景需要。

技术领域

本发明实施例涉及雷达技术领域，尤其涉及一种连续波雷达前端。

背景技术

雷达的基本理论起源于19世纪80年代，德国著名物理学家Heinrich Hertz在Maxwell发表的电磁原理的基础上，用实验证明了电磁波可以被金属物体反射，并成功接收到了反射回波。雷达是用于探测和定位目标物体的电磁系统，其工作基本原理是发送一个特殊的波形，比如说是一个脉冲调制的正弦波，然后接收反射回来的波形并对回波信号进行分析、检测。

雷达在海洋、陆地、空中和外太空都得到了广泛应用。陆地上的雷达主要用于侦测、定位和跟踪陆地或低空目标等；雷达的应用比较广泛，种类较多，其分类方法也因此比较复杂，按其工作波形类型划分为：连续波(CW)雷达和脉冲(PR)雷达。连续波雷达是连续的发射电磁能量的雷达，其发射通道和接收通道同时工作。与脉冲雷达相比，其平均功率较高，即使峰值功率稍低，也可以获得较大的信号能力，容易得到较大的时宽带宽积，从而使连续波雷达的距离分辨率和速度分辨率较高。

然而，现有连续波雷达前端稳定性较差、体积较大，在应用上受到很大限制。

发明内容

本发明实施例提供一种连续波雷达前端，以解决现有连续波雷达前端稳定性较差、体积较大的问题。

本发明实施例提供一种连续波雷达前端，包括频率合成器、前端收发芯片、发射天线和接收天线，所述前端收发芯片包括锁相单元、倍频器、功分器和混频器；

所述频率合成器的输出端连接所述锁相单元，所述锁相单元连接所述倍频器，所述倍频器连接所述功分器，所述功分器的第一输出端连接所述发射天线，所述功分器的第二输出端和所述接收天线分别连接所述混频器，所述混频器连接信号处理机；

所述频率合成器产生扫频信号，并将所述扫频信号输出至所述锁相单元，所述锁相单元根据所述扫频信号进行锁相，并输出相应信号至所述倍频器，所述倍频器对接收的信号进行倍频处理，并输出倍频后的信号至所述功分器，所述功分器将接收的信号分成两路，所述功分器的第一输出端输出一路信号至所述发射天线，所述功分器的第二输出端输出另一路信号至所述混频器，所述混频器接收所述接收天线接收的信号，并将接收的所述功分器的第二输出端输出的另一路信号和所述接收天线接收的信号进行混频，输出混频后的信号至所述信号处理机。

在一种可能的设计中，所述频率合成器为直接数字式频率合成器(DirectDigital Synthesizer，简称DDS)。

在一种可能的设计中，所述锁相单元包括鉴相器、电荷泵、压控振荡器和分频器；

所述频率合成器连接所述鉴相器，所述鉴相器连接所述电荷泵，所述电荷泵连接所述压控振荡器，所述压控振荡器分别连接所述倍频器和所述分频器，所述分频器连接所述鉴相器；

所述频率合成器通过所述鉴相器和所述电荷泵输出信号至所述压控振荡器，所述压控振荡器根据接收的信号输出压控振荡信号至所述分频器，所述分频器对接收的信号进行256倍分频后，输出分频后的信号至所述鉴相器，所述鉴相器根据所述扫频信号和接收的所述分频器输出的信号进行信号锁相，并通过所述电荷泵和所述压控振荡器输出信号至所述倍频器。

在一种可能的设计中，上述的连续波雷达前端，还包括设置在所述锁相单元和所述倍频器之间的第一放大器；