專利名稱：一種中頻采集裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及通信領域，尤其涉及一種應用于s波段雷達接收器的中頻采集裝置。
背景技術：
S波段多普勒天氣雷達可以監(jiān)視半徑為400公里范圍地區(qū)內的臺風、暴雨、颮線、 冰雹、龍巻等大范圍強降水天氣，為工農業(yè)生產(chǎn)和人民生活提供氣象預報服務。 雷達發(fā)射機向空間發(fā)射脈沖電磁波，電磁波被天氣目標后向散射后通過天線進入 接收機，通過多級放大、濾波和混頻后變成中頻信號。中頻接收機采用全模擬方式對中頻信 號進行濾波、混頻等處理得到模擬視頻1、Q信號。由于采用全模擬方式實現(xiàn)，系統(tǒng)性能受溫 度、濕度和電磁輻射的影響很大，穩(wěn)定性不高，大大制約了雷達性能，降低了系統(tǒng)探測能力。 現(xiàn)有技術的S波段多普勒天氣雷達中頻處理器采用的是模擬中頻方案，其功能框 圖如圖l所示，由雷達系統(tǒng)提供的參考時鐘CLK經(jīng)過PLL(Phase LockedLoop，鎖相環(huán))鎖相 產(chǎn)生兩路正交信號(sin和cos)，與中頻回波信號IF進行混頻，實現(xiàn)回波正交解調，得到零 中頻信號，該信號經(jīng)過模擬低通濾波器和抽取器后最終輸出視頻I、 Q信號至后端信號處理 器。其存在如下缺陷采用模擬方式實現(xiàn)下變頻處理，器件受環(huán)境影響大，穩(wěn)定性差；PLL、 LPF(Low-PassFilter，低通濾波器)和抽取器均為固定參數(shù)， 一經(jīng)設定就不能修改，不夠靈 活，適應性差；模擬正交解調精度低，1、Q正交性差；輸出為模擬方式，傳輸距離短且信號易 受干擾，最終影響系統(tǒng)性能；后端信號處理器在接收到1、Q信號后還需進行A/D變換，增加 了信號處理端的復雜度。 綜上可知，所述現(xiàn)有技術的S波段雷達接收器，在實際使用上顯然存在不便與缺 陷，所以有必要加以改進。

實用新型內容針對上述的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種中頻采集裝置，其可以提高系 統(tǒng)穩(wěn)定性和抗干擾能力，增強系統(tǒng)靈活性，并增加數(shù)據(jù)的傳輸距離。 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種中頻采集裝置，應用于S波段雷達接收 器，所述中頻采集裝置包括 —用于對中頻回波信號進行采樣并進行A/D轉換的A/D轉換器； —用于對A/D轉換數(shù)據(jù)進行鎖存的數(shù)據(jù)鎖存器，所述數(shù)據(jù)鎖存器連接于所述A/D
轉換器； —用于電磁隔離的隔離裝置，所述隔離裝置連接于所述數(shù)據(jù)鎖存器； —用于數(shù)據(jù)輸出的數(shù)據(jù)輸出端，所述數(shù)據(jù)輸出端連接于所述隔離裝置。 根據(jù)本實用新型的中頻采集裝置，所述隔離裝置為采用雙電源供電的高速數(shù)字隔
尚為o 根據(jù)本實用新型的中頻采集裝置，所述數(shù)據(jù)鎖存器為74AHC574數(shù)據(jù)鎖存器。[0014] 根據(jù)本實用新型的中頻采集裝置，所述數(shù)據(jù)輸出端為光纖接口。 根據(jù)本實用新型的中頻采集裝置，所述光纖接口的芯片為HDMP1034。 根據(jù)本實用新型的中頻采集裝置，所述A/D轉換器采用高速高精度ADC芯片。 本實用新型通過用一A/D轉換器采集中頻信號，并進行A/D轉換，實現(xiàn)信號的數(shù)字
化，設置一數(shù)據(jù)鎖存器可以讓數(shù)據(jù)的輸出更穩(wěn)定，并通過一數(shù)據(jù)輸出端實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸出，且
在數(shù)據(jù)輸出端和數(shù)據(jù)鎖存器間設一隔離裝置以減少信號間的干擾。更好的是，數(shù)據(jù)輸出端
為光纖接口 ，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠距離傳輸，借此本實用新型可以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和抗干擾
能力，增強系統(tǒng)靈活性，并增加數(shù)據(jù)的傳輸距離。

圖1是現(xiàn)有技術S波段雷達接收器中頻處理器的電路結構圖； 圖2是本實用新型中頻采集裝置的電路結構圖。
具體實施方式為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，并不用于限定本實用新型。 圖2是本實用新型中頻采集裝置的電路結構圖，該中頻采集裝置100應用于S波 段雷達接收器，其包括 — A/D轉換器10，用于對中頻回波信號進行采樣，并進行A/D轉換； —數(shù)據(jù)鎖存器20，連接于A/D轉換器IO，用于按采樣時鐘對A/D轉換數(shù)據(jù)進行鎖
存； —隔離裝置30，連接于數(shù)據(jù)鎖存器20，用于對級間進行電磁隔離，減少信號間的 干擾； —數(shù)據(jù)輸出端40，連接于隔離裝置30，用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸出。 優(yōu)選的是，A/D轉換器IO采用高速高精度ADC芯片，最大采樣率可達105Msps，采 樣精度14位，SFDR(Spurious Free Dynamic range,無雜散動態(tài)范圍)可達100dB，典型信 噪比為74dB，有效提升了系統(tǒng)靈敏度和線性動態(tài)范圍。中頻回波信號經(jīng)A/D直接采樣后，輸 出14位數(shù)字量。 更好的是，隔離裝置30是一高速數(shù)字隔離器，該高速數(shù)字隔離器采用電磁隔離方 式，雙電源供電，單通道最大數(shù)據(jù)率可達100Mbps，保證數(shù)據(jù)傳輸準確性的同時降低了后級 對前級的干擾。同時，高速數(shù)字隔離器將前端ADC等部分與后端的數(shù)字處理部分隔離，最大 程度減小數(shù)字信號對模擬部分的干擾。 優(yōu)選的是，數(shù)據(jù)鎖存器20采用74AHC574數(shù)據(jù)鎖存器，時鐘在上升沿時鎖存數(shù)據(jù)， 保證A/D輸出數(shù)據(jù)有足夠的建立保持時間，采樣時鐘反向后作為后續(xù)部件獲取數(shù)據(jù)的時 鐘，借此確保數(shù)據(jù)在穩(wěn)定期輸出。 由于雷達接收機與信號處理終端不在同一機柜中，采集裝置輸出的A/D數(shù)據(jù)須經(jīng) 過長距離(5米)傳輸，因此本實用新型中頻采集裝置100的數(shù)據(jù)輸出端40采用光纖接口， 且光纖接口芯片為HDMP1034，其數(shù)據(jù)傳輸方式為并行數(shù)據(jù)輸入，串行輸出，最大傳輸速率可達1. 4GBd。 由于本實用新型采用了高速高精度ADC器件，有效提高了系統(tǒng)靈敏度和動態(tài)范 圍；以光纖作為A/D數(shù)據(jù)傳輸介質，增強了系統(tǒng)靈活性，擴大了應用領域；中頻信號直接采 樣，充分利用了軟件無線電技術的優(yōu)勢，相對模擬中頻實現(xiàn)了性能上的突破。 下面具體說明本實用新型中頻采集裝置100的工作過程。 A/D轉換器10直接對中頻回波信號進行采樣，采樣時鐘由雷達系統(tǒng)提供，以保證 系統(tǒng)相參性。A/D轉換器10采樣并進行A/D轉換后輸出14位高速并行數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)鎖存 器20按采樣時鐘進行鎖存，有效的確立數(shù)據(jù)的建立保持時間，經(jīng)鎖存后傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過隔 離裝置30后傳送給數(shù)據(jù)輸出端40，然后再傳送到后置級。隔離裝置30將前端ADC等部分 與后端的數(shù)字處理部分隔離，最大程度減小數(shù)字信號對模擬部分的干擾；數(shù)據(jù)輸出端40采 用光纖接口 ，借此實現(xiàn)了高速A/D數(shù)據(jù)的遠距離傳輸，傳輸速率快，精度高，穩(wěn)定性好，有效 提高系統(tǒng)靈活性和可靠性，使中頻采集裝置100最終輸出高速A/D數(shù)據(jù)。更好的，本實用新 型用的采樣時鐘頻率為52. 753MHz，其它的技術指標如下噪聲(N_floor)《-llOdBFS ;信 噪比(SNR) > 60dB ;信納比(SINAD) 58dB。 綜上所述，本實用新型通過用一 A/D轉換器采集中頻信號，并進行A/D轉換，實現(xiàn) 信號的數(shù)字化，設置一數(shù)據(jù)鎖存器可以讓數(shù)據(jù)的輸出更穩(wěn)定，并通過一數(shù)據(jù)輸出端實現(xiàn)數(shù) 據(jù)的輸出，且在數(shù)據(jù)輸出端和數(shù)據(jù)鎖存器間設一隔離裝置以減少信號間的干擾。更好的是， 數(shù)據(jù)輸出端為光纖接口 ，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠距離傳輸，借此本實用新型可以提高系統(tǒng)穩(wěn)定 性和抗干擾能力，增強系統(tǒng)靈活性，并增加數(shù)據(jù)的傳輸距離。 當然，本實用新型還可有其它多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的 情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據(jù)本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些 相應的改變和變形都應屬于本實用新型所附的權利要求的保護范圍。
權利要求一種中頻采集裝置，應用于S波段雷達接收器，其特征在于，所述中頻采集裝置包括一用于對中頻回波信號進行采樣并進行A/D轉換的A/D轉換器；一用于對A/D轉換數(shù)據(jù)進行鎖存的數(shù)據(jù)鎖存器，所述數(shù)據(jù)鎖存器連接于所述A/D轉換器；一用于電磁隔離的隔離裝置，所述隔離裝置連接于所述數(shù)據(jù)鎖存器；一用于數(shù)據(jù)輸出的數(shù)據(jù)輸出端，所述數(shù)據(jù)輸出端連接于所述隔離裝置。
2. 根據(jù)權利要求1所述的中頻采集裝置，其特征在于，所述隔離裝置為采用雙電源供 電的高速數(shù)字隔離器。
3. 根據(jù)權利要求1所述的中頻采集裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)鎖存器為74AHC574數(shù) 據(jù)鎖存器。
4. 根據(jù)權利要求1所述的中頻采集裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)輸出端為光纖接口。
5. 根據(jù)權利要求4所述的中頻采集裝置，其特征在于，所述光纖接口的芯片為 HDMP1034。
6. 根據(jù)權利要求1所述的中頻采集裝置，其特征在于，所述A/D轉換器采用高速高精度 ADC芯片。
專利摘要本實用新型公開了一種中頻采集裝置，應用于S波段雷達接收器，所述中頻采集裝置包括一用于對中頻回波信號進行采樣并進行A/D轉換的A/D轉換器；一用于對A/D轉換數(shù)據(jù)進行鎖存的數(shù)據(jù)鎖存器，所述數(shù)據(jù)鎖存器連接于所述A/D轉換器；一用于電磁隔離的隔離裝置，所述隔離裝置連接于所述數(shù)據(jù)鎖存器；一用于數(shù)據(jù)輸出的數(shù)據(jù)輸出端，所述數(shù)據(jù)輸出端連接于所述隔離裝置。更好的是，所述數(shù)據(jù)輸出端為光纖接口。借此本實用新型可以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和抗干擾能力，并在增強系統(tǒng)靈活性的同時增加數(shù)據(jù)的傳輸距離。
文檔編號G01S7/285GK201489113SQ20092016909
公開日2010年5月26日 申請日期2009年8月14日 優(yōu)先權日2009年8月14日
發(fā)明者何建新 申請人:成都遠望科技有限責任公司;何建新