S波段艦載雷達(dá)頻率綜合器設(shè)計

李鵬 戴佳良

摘要：在S波段艦載雷達(dá)系統(tǒng)運行的過程中，為了提升雷達(dá)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用效果，優(yōu)化整體形式與體系，應(yīng)重點關(guān)注頻率綜合器的設(shè)計情況，在綜合研究與設(shè)計的情況下，編制完善的優(yōu)化與協(xié)調(diào)方案，全面提升S波段艦載雷達(dá)的頻率處理效果，促進設(shè)備與系統(tǒng)的合理運行，為其后續(xù)使用夯實基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：S波段艦載雷達(dá)；頻率綜合器；設(shè)計措施

隨著國家的發(fā)展，頻率綜合器受到廣泛關(guān)注與應(yīng)用，可形成系統(tǒng)頻率的合理調(diào)控，尤其在S波段艦載雷達(dá)運行中，頻率綜合器的應(yīng)用較為重要，應(yīng)進行合理的設(shè)計與開發(fā)，編制完善的處理方案，提升系統(tǒng)的運行水平，滿足當(dāng)前時代發(fā)展需求。

一、設(shè)計原理分析

通常情況下，在任務(wù)輸入環(huán)節(jié)中會形成頻率綜合器的運行要求，應(yīng)結(jié)合具體的使用要求與內(nèi)容等開展設(shè)計工作。首先，應(yīng)將相位噪聲控制在110db之內(nèi)，形成科學(xué)化與合理化的設(shè)計機制與體系，全面考慮相位噪聲的處理因素與特點。且設(shè)計者還需將調(diào)頻速度控制在2us左右，結(jié)合S段頻率特點，使用合成方式進行處理，協(xié)調(diào)直接類型與間接類型合成方式之間的關(guān)系，促進數(shù)據(jù)結(jié)合工作的合理實施，提升頻率的處理效果。其次，在設(shè)計工作中應(yīng)進行信號的模擬，在直接處理的情況下，產(chǎn)生微波類型頻標(biāo)內(nèi)容，可在數(shù)字電路系統(tǒng)中產(chǎn)生中頻頻標(biāo)。此類頻標(biāo)綜合器中含括電源基準(zhǔn)類型、頻標(biāo)類型、射頻類型等模塊，應(yīng)進行供電處理。最后，在設(shè)計工作中需全面分析基準(zhǔn)模塊的實際情況，搜集晶振兩路參數(shù)信號數(shù)據(jù)信息，將基準(zhǔn)與時鐘信號數(shù)據(jù)聯(lián)系在一起，明確系統(tǒng)是否出現(xiàn)了復(fù)雜性的問題。且在S波段頻率處理中還需開展頻標(biāo)信號的分析工作，創(chuàng)建模塊系統(tǒng)，產(chǎn)生C波段的頻標(biāo)信號，促進相互之間的聯(lián)系，以便于開展信號校準(zhǔn)工作，以免影響整體設(shè)計效果。

二、S波段艦載雷達(dá)頻率綜合器設(shè)計措施

在實際設(shè)計的過程中，為了提升頻率綜合器的應(yīng)用性能，應(yīng)針對S波段進行合理分析，明確艦載雷達(dá)的應(yīng)用特點與要求，使用直接類型加DDS數(shù)據(jù)模類型的處理方法進行合成設(shè)計，對S波段頻率綜合器進行合理處理，降低復(fù)雜程度，預(yù)防噪聲問題。在科學(xué)測試的情況下，明確系統(tǒng)的設(shè)計是否達(dá)到要求，以免影響雷達(dá)系統(tǒng)的合理運行。具體措施為：

（一）低相噪與低雜散方面的設(shè)計

此類設(shè)計方式在實際應(yīng)用中可促進S段頻率綜合器的合理應(yīng)用，通過兩相指標(biāo)的支持，完善艦載雷達(dá)系統(tǒng)性能，并增強系統(tǒng)的設(shè)計與使用效果。例如：使用低相噪與低雜散設(shè)計措施，可改善系統(tǒng)的因子能力與檢測功能，提升系統(tǒng)的運行質(zhì)量。且在設(shè)計期間還需綜合考慮各方面內(nèi)容，了解指標(biāo)情況，例如：在低相噪方面實際設(shè)計期間，應(yīng)編制合理的計劃方案，滿足當(dāng)前低相噪的晶振需求，在此基礎(chǔ)上全面分析電磁兼容特點與需求，合理開展處理工作，調(diào)整印制板的設(shè)計內(nèi)容，在科學(xué)調(diào)試中提升低相噪的設(shè)計水平，完善整體性能。對于低雜散方面的設(shè)計工作而言，也需要編制完善的方案，并使用科學(xué)合理的電磁兼容方式對其進行處理，在元器件質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)的情況下，促進系統(tǒng)的綜合管理。例如：在混頻器設(shè)計中需提升隔離能力，在濾波器設(shè)計中需提升帶外抑制性能，而電子開關(guān)與頻道設(shè)計的時候，應(yīng)實現(xiàn)高通斷比性能，優(yōu)化高隔離設(shè)計內(nèi)容與結(jié)構(gòu)。在設(shè)計中還需通過C波段微波頻標(biāo)信息與復(fù)雜信號變頻信息的搜集與整理，獲取S波段的信號數(shù)據(jù)，更好的進行處理。通常情況下，C波段的微波頻標(biāo)基準(zhǔn)信號需要經(jīng)過56次左右倍頻進行分析，使用公式-155+20LOG56=-120DBC/hz的公式進行相噪計算處理，然后結(jié)合頻標(biāo)混頻之后的實際情況進行全方面分析與研究，將附加損失控制在1DB左右，促進復(fù)雜信號數(shù)據(jù)的生成，合理使用DDS分析方式更好的進行噪聲測試，在測試工作中創(chuàng)建系統(tǒng)化的相位造成分析機制，明確具體情況與結(jié)構(gòu)模式，更好的開展處理工作[1]。

（二）捷變頻方面的設(shè)計措施

在S波段艦載雷達(dá)頻率綜合器運行期間，很容易受到各方面因素的影響出現(xiàn)調(diào)頻時間制約問題，不利于對頻率進行合理調(diào)節(jié)與控制，嚴(yán)重影響各方面工作可靠性與有效性。主要因素為：開關(guān)時間情況、濾波器的延遲時間信息、控制電路延遲時間信息等，對調(diào)頻時間會造成一定影響。在實際計算期間需進行合理的估算處理，將最大開關(guān)速度控制在200ns以內(nèi)，將濾波器的頻率實際時間控制在1bw/3.0db左右，最大的時間延遲情況控制在200ns之內(nèi)，并將控制電路的時間延遲情況控制在200ns之內(nèi)。在實際計算期間，可將各類數(shù)據(jù)聯(lián)系在一起，明確是否滿足系統(tǒng)的實際要求。一般情況下，在系統(tǒng)運行期間需將延遲時間控制在2us以內(nèi)，形成科學(xué)化與合理化的工作體系，在提升各方面管理效率與水平的情況下，優(yōu)化管理模式[2]。

（三）寬帶高線性度線性調(diào)頻波形相關(guān)技術(shù)

在S波段艦載雷達(dá)頻率綜合器設(shè)計的過程中，應(yīng)提升發(fā)射寬系統(tǒng)信號的分辨率，保證系統(tǒng)的設(shè)計性能，滿足當(dāng)前的應(yīng)用需求。然而，傳統(tǒng)工作中主要使用模擬法進行處理，例如：表面波期間的模擬設(shè)計方式，產(chǎn)生線性的調(diào)頻信號，但是，在使用此類設(shè)計方式期間，會導(dǎo)致線性度降低，難以符合雷達(dá)技術(shù)的應(yīng)用要求，不能保證頻率綜合器的設(shè)計質(zhì)量[3]。當(dāng)前，我國在設(shè)計中多使用數(shù)字方式，可產(chǎn)生較為復(fù)雜的波形信號，結(jié)合雷達(dá)系統(tǒng)的運行情況進行開發(fā)與設(shè)計。主要設(shè)計方式為：相位累加器數(shù)字頻率合成技術(shù)方式、波形存儲器數(shù)字合成技術(shù)等，可完善系統(tǒng)的運行功能，促進器件內(nèi)部的完善與改革。在設(shè)計工作中，應(yīng)合理使用先進的設(shè)計技術(shù)方式，并提升整體頻率綜合器的設(shè)計效果，充分發(fā)揮數(shù)字化設(shè)計方法的積極作用。同時，在設(shè)計中還需提升系統(tǒng)的靈活性，針對波形信號進行模擬，并創(chuàng)建數(shù)字波形模擬變化系統(tǒng)，在獲取復(fù)雜波形信號的情況下，產(chǎn)生線性調(diào)頻信號，預(yù)防調(diào)頻斜率對其造成的影響，隨意產(chǎn)生波形[4]。設(shè)計者可以結(jié)合艦載雷達(dá)系統(tǒng)的特點，針對性的開展設(shè)計工作，建立波形數(shù)據(jù)文件的處理機制，在提升信號產(chǎn)生器處理效果的情況下，結(jié)合硬件電路與控制軟件系統(tǒng)的運行需求進行處理，形成模塊化的雷達(dá)復(fù)雜波形信號產(chǎn)生器。同時，在使用數(shù)字化設(shè)計方式的過程中，可利用4ghz高速da產(chǎn)生線性的調(diào)頻信號，保證線性度在規(guī)定范圍之內(nèi)，以免影響系統(tǒng)的設(shè)計效果[5]。

結(jié)語：

在S波段艦載雷達(dá)頻率綜合器設(shè)計工作中，應(yīng)編制完善的計劃方案，總結(jié)以往工作規(guī)律與經(jīng)驗，協(xié)調(diào)各方面工作之間的關(guān)系，在科學(xué)分析與調(diào)整的情況下提升綜合器系統(tǒng)的運行質(zhì)量與水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋長宏，吳群.一種空氣同軸饋電的X波段低副瓣陣列天線[J].電波科學(xué)學(xué)報，2016（3）：573-578，596.

[2]馮占群，李洪濤，宋旸.基于DDS的Ka頻段小步進捷變頻頻率綜合器設(shè)計[J].無線電工程，2017（7）：86-89.

[3]董振華，程媛.某型飛機雷達(dá)頻率綜合器性能改進研究[J].航空維修與工程，2017（2）：46-49.

[4]生輝.SAR系統(tǒng)中回波仿真、光學(xué)成像和信息提取技術(shù)的研究[D].上海交通大學(xué)，2016.

[5]雷彬.某型米波極化收發(fā)組件的設(shè)計與研究[D].電子科技大學(xué)，2016.

作者簡介：李鵬，男（1990.6.13），漢族，四川資陽人，大學(xué)本科，助理工程師，研究方向：雷達(dá)頻率綜合器設(shè)計

作者簡介：戴佳良，男（1993.4.13），漢族，廣安岳池縣，大學(xué)本科，助理工程師，研究方向：雷達(dá)發(fā)射機設(shè)計