Зайцев А. А., Ковбаса А. П., Шайда В. А.

НДІ «Квант-Транспорт» вул. Димитрова, 5, м. Київ 03150, Україна Тел.: (044) 227-0798, факс. (044) 268-3750 E-mail: V. Shavda (8) _ktrans.kiev. ua

Анотація Розглядається принцип побудови приймально-передавального пристрою міліметрового діапазону для РЛС з безперервним випромінюванням і фазовою модуляцією М-послідовністю. Наведено технічні характеристики приймально-передавального пристрою і його складових частин. Приймально-передавальний пристрій призначений для автомобільної РЛС, що працює в діапазоні 76-77 ГГц.

I. Вступ

В даний час ведеться активна розробка РЛС для автомобільного транспорту. У цих РЛС використовується, в основному, безперервне випромінювання з лінійною частотною модуляцією.

З появою надшвидкодіючих цифрових пристроїв обробки з’явилася возміожность поліпшити параметри радіолокаційних систем з безперервним випромінюванням сигналу, використовуючи фазокодовую маніпуляцію, наприклад, М-послідовністю. Найбільш складним завданням при розробці приймально-передавальних пристроїв міліметрового діапазону для РЛС з безперервним випромінюванням і фазокодовой модуляцією є створення фазового модулятора. Такий фазовий модулятор повинен забезпечувати зміна фази вихідного сигналу передавального пристрою з 0 на тт зі швидкістю до 10 не та паразитної амплітудної модуляцією не більше 0,1 дБ.

II. Основна частина

Пропонована структура побудови приймально-передавального пристрою забезпечує можливість отримання модульованого сигналу з необхідними параметрами на більш низьких частотах, де ця проблема вирішується значно простіше.

Вихідний сигнал передавального пристрою формується шляхом складання частот опорного генератора Fon і генератора базової частоти з фазокодовой модуляцією F6h у змішувачі і подальшому його посилення до необхідного рівня. Генератор опорної частоти є одночасно першим гетеродином приймального пристрою. Структурна схема приймально-передавального пристрою приведена на рис.1.

Рис. 1. Структурна схема приймально-передавального пристрою

Генератор сигналів базової частоти 1 генерує сигнали частотою 3 ГГц з короткочасної стабільністю частоти порядку 10 ‘9 сформованого системою ФАПЧ і високостабільним кварцовим генератором.

Фазовий модулятор 2 забезпечує фазову бінарну модуляцію з 0 на тт з тривалістю елемента 10 не та крутизною переднього і заднього фронтів близько 2 не, при паразитної амплітудної модуляції не більше 0,1 дБ.

Дільник 3 робить розподіл сигналу з виходу модулятора 2 в співвідношенні 1:10. Більший за рівнем сигнал використовується в якості другого гетеродина в змішувачі 9. Сигнал з виходу дільника величиною порядку 1 мВт надходить на пристрій формування зондуючого сигналу 4. Генератор опорного сигналу 6 з частотою 73,0 ГГц і вихідним рівнем близько 10 мВт розділяється в дільнику 7 навпіл і надходить, відповідно, на пристрій формування зондуючого сигналу 4 і змішувач приймального пристрою 12.

З виходу пристрою формування зондуючого сигналу 4 вихідний сигнал з частотою 76 ГГц надходить на підсилювач 5, де посилюється до рівня

– 20 мВт і надходить на вихід 1 передавального пристрою і далі в передавальну антену.

На змішувач 12 надходить з входу 1 сигнал з приймальною антеною системи. Приймальня антенна система містить три незалежних випромінювача і сумарно-різницевий перетворювач, в якості якого використовується подвійний хвилеводний трійник. З виходу змішувача 12 сигнал першої проміжної частоти величиною 3 ГГц надходить на малошумливий підсилювач 8 з коефіцієнтом шуму близько 1,5 дБ у смузі 1000 МГц, ас його виходу на другий змішувач 9. Змішувач 9 виробляє синхронне детектування. З його виходу відеосигнал через підсилювач 10 з коефіцієнтом посилення 20 25 дБ надходить на вихід 2 приймального пристрою і далі на вхід аналого-цифрового перетворювача системи обробки.

Фазовий модулятор управляється пристроєм управління 11, на вхід якого (вхід 2 приймально-передавального пристрою) надходять модулирующие сигнали, сформовані в системі управління РЛС.

Параметри приймально-передавального пристрою. Зондуюче сигнал: частота 76 ГГц; потужність 20 мВт;

імпульсна фазова модуляція 0/тт; (мінімальний час перемикання фази 2 не);

коефіцієнт шуму приймального пристрою 29дБ.

Приймально-передавальний пристрій розроблено для використання в автомобільній моноимпульсной РЛС з безперервним випромінюванням і фазокодовой модуляцією з параметрами:

дальність виявлення об’єкта-200 м, максимальна вимірювана відносна швидкість руху об’єкту 300 км / год;

точність визначення відносної швидкості –

2%;

точність визначення відстані до об’єкта 3% від виміряного відстані;

точність вимірювання кутових координат об’єкту ± 1 °.

IV. Список літератури

1. Леонов А. І., Фомічов К. І. Моноімпульсна радіолокація. Москва, Радіо і зв’язок, 1984.

2. I. Gresham, N. Jain, Т. Budka, A. Alexanian, N. Kinayman,

В. Ziegner, S. Brown and P. Staecker. A Compact Manufacturable 76-77 GHz Radar Module for Commercial ACC Applications. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 49, no. 1, January 2001.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2003р.