[发明专利]差频-延时式收发时钟同步方法、电路及超宽带脉冲雷达接收装置有效

专利信息
申请号: 202010124043.6 申请日: 2020-02-27
公开(公告)号: CN111413677B 公开(公告)日: 2022-09-16
发明(设计)人: 余慧敏;王玲;刘治平;刑先锋;杨国成 申请(专利权)人: 湖南师范大学
主分类号: G01S7/285 分类号: G01S7/285;G01S7/292
代理公司: 湖南兆弘专利事务所(普通合伙) 43008 代理人: 谭武艺
地址: 410081*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 延时 收发 时钟 同步 方法 电路 宽带 脉冲雷达 接收 装置
【权利要求书】:

1.一种用于超宽带脉冲雷达接收装置的差频-延时式收发时钟同步方法,其特征在于实施步骤包括:

1)针对时钟1通过 N分频器进行分频得到时钟3,针对时钟2通过 N分频器进行分频得到时钟4;定时通过控制时钟3或者时钟4进行延时将时钟3与时钟4的相位保持为零;

2)分别将时钟3进行缓冲后输出以控制发射机发射脉冲;将时钟4进行缓冲后输出以控制接收机接收雷达回波;

步骤1)中定时通过控制时钟3或者时钟4进行延时将时钟3与时钟4的相位保持为零具体是指每历经时间t′=Nf控制时钟3或者时钟4进行延时将时钟3与时钟4的相位保持为零,其中N为分频器的分频倍数,Δf为时钟1和时钟2之间的时钟频率差。

2.一种基于权利要求1所述用于超宽带脉冲雷达接收装置的差频-延时式收发时钟同步方法的用于超宽带脉冲雷达接收装置的差频-延时式收发时钟同步电路,其特征在于,包括发射时钟电路单元、接收时钟电路单元和控制器,所述发射时钟电路单元、接收时钟电路单元均包括依次相连的时钟源、分频器、缓冲器,所述发射时钟电路单元、接收时钟电路单元两者中至少一者位于分频器、缓冲器之间串接有延时器,所述延时器的控制端、分频器的控制端分别与控制器相连。

3.根据权利要求2所述的用于超宽带脉冲雷达接收装置的差频-延时式收发时钟同步电路,其特征在于,所述发射时钟电路单元的时钟源为温补晶体振荡器。

4.根据权利要求2所述的用于超宽带脉冲雷达接收装置的差频-延时式收发时钟同步电路,其特征在于,所述接收时钟电路单元的时钟源为压控温补晶体振荡器,所述压控温补晶体振荡器的控制端连接有数字模块转换控制器,所述数字模块转换控制器的控制端与控制单元相连。

5.一种超宽带脉冲雷达接收装置,包括时钟同步电路、发射机以及接收机,其特征在于,所述时钟同步电路为权利要求2~4中任意一项所述用于超宽带脉冲雷达接收装置的差频-延时式收发时钟同步电路,所述发射时钟电路单元的输出端与发射机的时钟输入端相连,所述接收时钟电路单元的输出端与接收机的时钟输入端相连,所述接收机包括接收天线、低噪声放大器、对称取样门脉冲电路、取样保持电路、基带信号滤波放大电路,所述接收天线通过低噪声放大器与对称取样门脉冲电路的一路输入端相连,所述对称取样门脉冲电路的输入端与缓冲器相连、输出端与取样保持电路的另一路输入端相连,所述取样保持电路的输出端通过基带信号滤波放大电路将接收信号输出,所述对称取样门脉冲电路包括差分运算放大器U1、互补宽带的PNP型微波三极管Q1和NPN型微波三极管Q2、电阻R9~R12、电阻RL1~RL2、短路线T1~T2、二极管D2~D4以及电容C5~C8,差分运算放大器U1在输入的时钟信号作为控制信号Vs的驱动下在同相输出端和反向输出端产生一对差分信号并分别输出给PNP型微波三极管Q1和NPN型微波三极管Q2,PNP型微波三极管Q1和NPN型微波三极管Q2两者的发射极相互连通,PNP型微波三极管Q1的集电极通过电阻R9和负电源-Vcc相连,同时PNP型微波三极管Q1的集电极还依次通过电容C5、正向的二极管D3、电容C7、电阻RL1接地,二极管D3、电容C7之间的中间接点通过短路线T2接地,电容C5、二极管D3之间的中间接点通过电阻R11和负电源-Vcc相连,NPN型微波三极管Q2的集电极通过电阻R10和正电源+Vcc相连,同时NPN型微波三极管Q2的集电极还依次通过电容C6、反向的二极管D4、电容C8、电阻RL2接地,二极管D4、电容C8之间的中间接点通过短路线T1接地,电容C6、二极管D4之间的中间接点通过电阻R12和正电源+Vcc相连,电容C6、二极管D4之间的中间接点还通过正向的二极管D2连接到电容C5、二极管D3之间的中间接点。

6.根据权利要求5所述的超宽带脉冲雷达接收装置,其特征在于,所述取样保持电路包括二极管桥、电阻Rs、电阻Rt1、电阻Rt2、二极管D21、二极管D22、电容C21、电容C22、短路线T21、短路线T22,所述二极管桥的一个桥臂作为一个输入端通过电阻Rs与天线相连、另一个桥臂作为取样保持电路的输出端,所述二极管桥与通过电阻Rs与天线相连的输入端还分别通过电阻Rt1、电阻Rt2接地,所述对称取样门脉冲电路输出的正向单极性脉冲信号输出端依次通过二极管D21、电容C21和二极管桥的正极相连,所述对称取样门脉冲电路输出的反向单极性脉冲信号输出端依次通过二极管D22、电容C22和二极管桥的负极相连,二极管D21、电容C21之间的中间接点通过短路线T21接地,二极管D22、电容C22之间的中间接点通过短路线T22接地。

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