[发明专利]基于射频片上系统RFSOC的小型捷变频相控阵雷达

权利要求书

1.一种基于射频片上系统RFSOC的小型捷变频相控阵雷达，包含程序加载单元(1)、缓存单元(2)、光通信单元(3)和时钟单元(4)，其特征在于，还包括射频片上系统RFSOC(5)、八个巴伦(6)、四个射频前端模块(7)和四个天线子阵列(8)；

所述射频片上系统RFSOC(5)，用于数字信号处理、中频信号产生和中频信号接收，其通过CFI接口与程序加载单元(1)双向连接，通过DDR4接口与缓存单元(2)双向连接，通过IIC接口和GTH接口与光通信单元(3)双向连接，通过模拟差分接口与时钟单元(5)单向连接，通过模拟差分接口与每个巴伦(6)单向连接，通过SPI接口与每个射频前端模块(7)双向连接；

所述每个射频前端模块(7)，其分别通过模拟差分接口与一个发射通道的巴伦(6)和一个接收通道的巴伦(6)单向连接，通过模拟差分接口与时钟单元(5)单向连接，通过SMP射频接插件与对应的一个天线子阵列(8)连接。

2.根据权利要求1所述的雷达，其特征在于，所述光通信单元(3)，用于高速数字电信号与光信号的互相转换，实现光纤信道的数据传输，采用HTG8503-MH-T001YY型号。

3.根据权利要求1所述的雷达，其特征在于，所述时钟单元(4)，用于产生射频片上系统RFSOC(5)的数模转换器DAC采样时钟、射频片上系统RFSOC(5)的模数转换器ADC采样时钟、射频片上系统RFSOC(5)的基带时钟和四个射频前端模块(7)的混频本振时钟，这些时钟的相位差在每次雷达运行时都保持恒定。

4.根据权利要求1所述的雷达，其特征在于，所述射频片上系统RFSOC(5)采用XCZU43DR-2FFVG1517I型号芯片。

5.根据权利要求1所述的雷达，其特征在于，所述八个巴伦(6)，用于将中频信号的发射通道和接收通道的差分模拟信号转换成单端模拟信号，每个巴伦(6)是一种由磁环和电缆组成的平衡-不平衡变压器，采用TCM1-83X+型号。

6.根据权利要求1所述的雷达，其特征在于，所述四个射频前端模块(7)，其结构相同，均用于信号放大与波束合成；每个射频前端模块(7)都包含1个一分十六的功分网络、16个上变频器、16个下变频器、16个低通滤波器、16个带通滤波器、32个衰减器、32个移相器、16个功率放大器、16个低噪声放大器和33个射频开关，其工作模式分为发射模式和接收模式，并通过切换射频开关实现工作模式的转换。

7.根据权利要求1所述的雷达，其特征在于，所述四个天线子阵列(8)，其结构相同，每个天线子阵列(8)均由4×4的二维天线单元组成。