Ku波段雷达接收机设计

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Ku波段雷达接收机设计

ＴＮ９５７．５文献标识码Ａ文章编号１００７— ７８２０（２０１３）０６— ０５８— ０３中图分类号
ＤｅｓｉｇｎｏｆＫｕ－ＢａｎｄＲａｄａｒＲｅｃｅｉｖｅｒ
ＬＩＵＱｉａｎｇ，ＭＡＺｈａｎｇａｎｇ
（ＰｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌＵｎｉｔ５，Ｔｈｅ１３ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣＥＴＣ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ０５００５１，Ｃｈｉｎａ）
ｓｕｐｐｌｙｕｎｉｔ．Ａｄｅｔａｉｌｅｄａｎａｌｙｓｉｓｉｓｍａｄｅｏｆｔｈｅｃｉｒｃｕｉｔｄｅｓｉｇｎｏｆｅａｃｈｕｎｉｔ，ｔｈｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｅｌｅｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｓｉｍｕｌａ — ｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｈａｔｗｉｔｈａＫｕ — ｂａｎｄｒｅｃｅｉｖｅｒｎｏｉｓｅｉｆｇｕｒｅ≤ １．０ｄＢａｎｄｇａｉｎ＞５ｔ５ｄＢ．ｔｈｅｉｎｐｕｔａｎｄ
考虑到噪声指标要求波段雷达接收机主要由低噪声混频单元较高为减小输入口的损耗故接收机输入信号由波导中频放大单元本振单元及电源部分组成信号经天口输入后不再加隔离器这就要求第一级低噪声放大线接收后首先进入低噪声放大单元对信号进行放器在保证自身噪声系数低的情况下还应注意其输入大选频以及混频

一种小型化、宽带、多通道雷达接收机

一种小型化、宽带、多通道雷达接收机作者：郭雪锋方立军马骏张焱来源：《中国科技博览》2015年第27期[摘要]介绍了一种工作在Ku波段的小型合成孔径雷达接收机。

该雷达接收机包含1宽4窄多路接收通道，最大带宽240MHz。

能够实现宽带高分辨、多通道GMTI、和差测角、DBF 波束零点抗干扰等多种模式。

详细分析了接收机设计方法。

通过采用数字锁相、中频采样，高集成度等技术，实现了系统小型化，该接收机体积288×120×57 mm3，质量2.5kg，功耗35W。

采用合理的系统设计解决了信号幅相一致性难题。

最大带宽条件下的脉压测试结果表明第一副瓣较主瓣低13dB以下。

接收机通过挂飞验证，能够满足雷达系统使用需求。

[关键词]合成孔径雷达接收机小型化宽带多模式多通道中图分类号：TN957.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）27-0129-02A Miniature Wide-band and Multi-channel Radar ReceiverGUO Xue-feng， FANG Li-jun， MA Jun， ZHANG Yan（No.38 Research Institute of CETC， Hefei 230088， China）[Abstract]A miniature synthetic aperture radar receiver in Ku band is introduced. The receiver has multi channels， including one wide-band channel and four narrow-band channels. The maximal bandwidth is 240MHz. It supports many functions such as high resolution， GMTI， sum and difference angle measurement， and DBF et.al. The receiver is designed elaborated and miniaturized by technologies of digital phase lock， IF sampling and high integration design. The size， quality and power consumption of the receiver are 288×120×57 mm3， 2.5kg and 35W. The amplitude and phase coherence was solved by optimized system design. The pulse compression was done with the maximum bandwidth. The first side lobe suppression is below -13dB. The receiver passed through flight test. It can meet modern radar’s requirement.[Key words]Synthetic Aperture Radar； Receiver； Miniaturization； Wide-band； Multi-mode； Multi-channel1 引言雷达接收机的主要作用是放大和处理雷达回波信号，广义的接收机包含频率源，能够提供全机时钟和本振，以及发射信号波形。

星载Ku波段雷达方案设计与性能分析

星载雷达工作模式设计为搜索模式和跟踪模式。搜索模式用于发现目标 ,跟踪模式用于目标跟踪和目标参数估计。
搜索模式 :按照目标检测方式分为单脉冲搜索模式和恒虚警搜索模式。单脉冲搜索模式用于搜索近距离目标 ,和通道的脉冲回波信号经混频、正交化、低通滤波、A /D 变换以后和门限比较 ,当超过门限若干次后 (由发现概率、虚警概率决定 )可确认为目标 ,转入跟踪模式。恒虚警检测用于搜索中、远距离目标 ,对每个距离单元内的回波进行多普勒相干积累 ,接着进行检测后积累 ,最后在比较器判定是否为目标。
根据国内微波雷达发展水平和用户总体要求 ,参
照国外星载雷达的发展状况 ,设计某星载 Ku波段雷达总体方案 ,本文重点分析雷达的体制、工作模式、信号设计等 ,并对雷达的探测性能和指标进行分析和验证。
1 方案描述
1. 1 雷达体制空间微波雷达信号体制上一般采用连续波或脉冲
信号 ,天线采用机械扫描或电扫描方式 [ 4 ] 。连续波雷达优点是峰值功率要求调相方式 ,采用脉冲信号收发天线可以共用 ,并可采用简单脉冲测距 ;电扫描方式具有无惯性快速扫描的优点 ,但相控设备复杂、接收前端设备量大 ;国外微波交会雷达大多数采用机械扫描方式 ,优点是结构简单、技术成熟 ,缺点是需要采用伺服系统 ,扫描速度不及电扫。
【关键词】星载雷达 ; Ku波段 ;方案设计 ;性能分析中图分类号 : TN958 文献标识码 : A
Schem e D esign and Performance Ana lysis of a Spaceborne
Ku2band Radar System
W E I Yin2sheng, XU Rong2qing, ZHANG N ing (Research Institute of Electronic Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China)

Ku波段宽动态范围接收机射频前端设计

第36卷第03期第20138年6 3卷月
数字技术与应用数D字ig技it术al 与T应ec用hnologyww&
Vol.36 No.3 March 2018
设计开发
DOI:10.19695/12-1369.2018.03.82
Ku 波段宽动态范围接收机射频前端设计
指标要求 Ku 波段 0-60dB ≤3.5dB(10dB) ≥50dB ≤60dB
和频率混频电路,原理框图如图1所示。其中白色框链路为接收机频率发生链路,产生本振信号,阴影
框链路为接收机频率混频链路,实现中频输出。天线接收微弱的高频信号,经低噪放大滤波后与一本振混频得到一中频,将一中频进行滤波放大及增益调整后,与二本振混频得到二中频,再次进行滤波放大即可得到可用中频信号。本设计中,由于频段较高,调整范围广,对频率规划和器件选择以及结构设计提出了较高要求。
1 接收机前端主要指标
接收机通道包括:和通道、方位差通道、俯仰差通道、保护通道, 其中和通道用于测距离、方位差和俯仰差通道用于测角度,保护通道用于抗干扰。通道主要技术指标如表1所示。
2 接收机射频前端设计
接收机射频前端电路主要由两部分组成,分别为频率发生电路
表1 通道主要技术指标
技术参数工作频段接收机可调整增益接收机噪声系数接收通道隔离度接收机 STC 控制
适的元器件芯片,设计防串扰和谐振结构,以便实现Ku波段接收机前端系统宽动态范围中频稳定输出。
关键词: K u 波段；接收机；射频前端；增益调整
中图分类号:TN957.51
文献标识码:A
文章编号:1007-9416(2018)03-0166-01
随着雷达接收机的不断发展,高灵敏度、高稳定度、宽动态范围的接收机是现代雷达接收机的重点研究内容[1][2],而接收机射频前端的性能指标直接影响接收机整机性能,因此接收机射频前端电路对接收机尤为重要。接收机射频前端电路通过接收天线收到的微弱信号进行多重处理,转换成接收机能识别的中频信号,为后续电路提供信号基础。

Ku频段接收机设计

Ku频段接收机设计
陆伟;翁伟南
【期刊名称】《通信与广播电视》
【年(卷),期】2012(000)003
【摘要】文章描述了为某卫星通信系统地球站射频设备研制的Ku频段低噪声接收机组成、设计及测试结果。

接收机实现12．5GHz的低噪声放大、12．5GHz 至1．2GHz的变频、中频放大等功能。

接收机噪声系数小于0．9dB，输入驻波小于1．8，带内波动1dB。

【总页数】7页(P13-19)
【作者】陆伟;翁伟南
【作者单位】南京熊猫汉达科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TN927.2
【相关文献】
1.一种Ku频段信标接收机下变频模块设计 [J], 陈焕东;杜宇峰
2.Ku频段卫星跟踪接收机的设计 [J], 吴世杰
3.基于LTCC技术的星载Ku频段接收机下变频通道 [J], 黄齐波;徐鑫;孙树风;张波
4.Ku频段卫星通信链路设计分析 [J], 高睿劼;许松松;陆斌
5.Ku频段小型化波导旋转关节设计 [J], 张宁宁;邓方艺;杨丽娜
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Ku～Ka波段地面雷达天线罩应用展望及设计要点

１３
的天线罩最佳厚度有很大差别，对一种极化最佳而对另一种极化则可能使其严重变坏。图３是厚度波长比为Ｏ．２５，材料为Ｅ玻璃纤维／不饱和聚酯树脂复合的单层介质板的透波率和插入相位延迟随入射角变化曲线。
图２天线与天线罩相对位置及入射角分布
１
１１９
Ｏ８Ｉ—＼一
１１２
Ｏ６Ｏ４
／、透波率／＼＼ｏ
当天线罩的尺寸、所用材料、壁厚参数都确定后，对天线罩最终性能的影响的至关重要的因素就是制造公差了，制造公差是在产品成型加工过程中产生的厚度公差和介电参数公差。一般说来当介电常数和入射角增大时，会使得厚度和介电常数的公差要求变得更为苛刻，特别是当设计上采取了高阶厚度时，图４～图６分别是厚度公差、介电常数公差和损耗角正切公差对天线罩传输性能的影响曲线。
［５］ＰｅｔｅｒＭｉｌｌｅｒ．Ｋａ波段——卫星通讯的未来？［Ｊ］．ＴＥＬＥ—ｅｍｔｅｌｌｉｔｅ
＆Ｂｒｏａｄｂａｎｄ。２００７。９／１０．［６］孙宝华，唐亮，高禹．地面雷达天线罩对三坐标雷达测高精度
影响的分析及改进措施［Ｊ］．纤维复合材料，２００７，２４（２）：２８．［７］韦生文．Ａ型夹芯复合材料在地面雷达天线罩中的应用［Ｊ］．
ｐｅｒ删ｙｚｅｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓａｎｄｄｅｓｉ伊ｆａｃｔｏｒｓａｂｏｕｔｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｈｉｓｈ—ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ乎咖ＩｄｉＭｏｎ瑚
删ＯＲＤ￥Ｏｐｅｒａｔｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；Ｉｎｄｄｅｎｃｅ咄ｆｒｏｍｍａｔｅｒｉａｌｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ舳ｇｌｅ，ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｔｏｌｅｒａｎｃｅ．ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；Ｂａｎｄ；Ｒａｄｏｍｅ；Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ

ku波段卫星接收系统

3如何提高Ku波段信号传输的抗雨衰能力雨衰的主要原因是由于电波穿过降雨区时，雨滴对电波产生吸收和散射。Ku波段频率高，波长短。实测结果表明，雨滴的半径角为 0．0 25 ～0．3 CM之间，正在Ku 波段的波长范围内。因此，Ku波段的雨衰较为严重。对于地球站来说，其上行信号主要靠提高上行El RP值来补偿雨衰造成的衰耗。为此，Ku波段的上行站都配有上行功率控制器，对雨衰进行自动补偿，使卫星转发器在降雨情况下接收到的上行信号尽量保持稳定。对于接收站来说，在天线口径及LNB增益一定的条件下，要尽量去克服雨衰的影响。可采用如下办法： 1) 精确调整天线的仰角，方位角及极化角，使接收系统的 G／T 值最大。值得注意的是，在相同天气状况下，卫星的仰角越大信号的雨衰情况越严重。2)采用高增益低噪声的LNB。3) 选用低门限的接收机，这样会大大扩展接收系统的余量。4) 天线口径越大增益越高，系统抗衰耗的余量越大。另外，北方降雪季节还要及时清楚天线上的积雪，将天线尽量装在防雨雪处。或者在天线上做雨蓬，这一措施对防止雨衰非常重要。在实际维护中我们发现天线面上的积水接收的图像会出现马赛克，在天线面上的水珠越多，雨衰就越严重，将天线面上的水擦干接收信号就立即恢复。其原因是，信号碰到雨水后不能全部反射到馈源上造成信号大量丢失。给天线做个雨篷，虽然下雨本身对信号的穿透会造成损耗，但天线面上没有水就能使接收到的信号全部折射到LNB 上。加上优质的器材，抗雨衰能力也就相对提高了。 4 Ku波段数字卫星接收机需要稳定的电源电压供电．使用UPS 不间断电源供电是最好的选择电厂送来的电压因随沿线用户的增减即负载的变动等原因会使电压既不稳定，经UPS内部电池充电—— 逆变——稳压后电压趋干稳定。而UPS不问断电源又可分为：后备式、在线式两种。在线式UPS对卫星接收机而言比较实用，因它对负载的供电均是由UPS电源的逆变器提供的，转换时间为零。且对负载实现，无干扰、稳压、稳频供电。这样才能保证Ku 波段数字声卫星接收机，在电源不稳及断电几个小时情况下正常传输给发射台广播或电视节目信号。 5结语中国地域辽阔，海岛、山区和少数民族地区占国土面积的7 0％。有线电视网的发展不平衡，许多边远山区还存在着看不到电视的难题。如今，国家广电总局实施的“村村通”工程利用Ku 波段卫星转发器向全国传送丰富多彩的电视节目，只需使用小型天线就能收听收看到中央及地的多套广播电视节目，极大丰富了边远地区人民的生活。

新编文档-1[1].2m Ku波段卫星地面接收站安装与调试-精品文档

➢ 可同时实现一边观看电视节目，一边收视I P节目。 ➢ 可接收I P数据卫星广播。
2、接收机的按钮与接口
➢ 开关（背面）、菜单键、上下键、左右键、退出键等。
➢ 背面有LNB接口、视频、立体声接口。 ➢ 有数据信号接口，可接到计算机。 ➢ 面板有信号强弱显示灯和频道显示。 ➢ 全部功能均可实现遥控。
3、接收机有关数据的输入
操作遥控器输入以下参数 ➢ 卫星：SINO－Kｕ（110.5E） ➢ 下行频率：12620MHZ ➢ 本振频率：11300MHZ(具体查看高频头标牌，英
文标记：L．O） ➢ 极化方式：垂直线极化 ➢ 22K开关：关（默认值） ➢ Diseqc ：关（兼容软件版本1.0/2.0，默认值） ➢ 12V输出：关（默认值）
里，由卫星转发器发送的数据信号，到达地面通过天线面接收、反射聚焦到馈源和高频头（一体化）的接收口。经高频头对这个微弱的信号进行放大和第一次变频，由LNB孔输出，将信号通过电缆送至室内的卫星接收机。
2、卫星接收天线的分类
1）按形式分：分瓣拼装式、整体式； 2）按材料分：板状和网状； 3）按馈源在反射面的位置分：前馈和后
➢ 天线指向偏离。高频头固定螺丝松动造成焦。
➢ 高频头漏水，电缆头漏水。 ➢ 高频头性能变差。
➢ 抛物面天线上有积雪，造成信号散焦。
➢ 雷达等微波信号干扰（可能会出现不同步）。
➢ 雨雪天气卫星信号衰减增大。Ku段雨衰严重，会造成马赛克图像
十二、开箱验货
➢打开包装箱后，请对照装箱单检查各部件是否全，如有不符请与运输部门交涉，并通知上级主管部门。
九、天线的维护和保养
➢ 对主要零部件加强爱护、轻抬（拿）轻放，切勿碰伤（如反射面、微波器等），如有碰伤，及时修理或更换。

一种Ku波段微带阵列天线研究与设计

一种Ku 波段微带阵列天线研究与设计引言随着无人机、卫星、雷达和通讯等领域的不断发展，对于高频天线的需求也日益增长。

Ku 波段是目前应用十分广泛，常用于卫星通讯、雷达侦测、气象监测等领域，因此Ku 波段微带阵列天线的研究与设计也变得非常重要。

本文主要针对Ku 波段微带阵列天线的研究与设计进行探讨。

我们将从以下几个方面进行展开：首先，介绍Ku 波段微带阵列天线的概念和特点；其次，阐述Ku 波段微带阵列天线的设计原则与方法；最后，利用ADS 软件，设计一款Ku 波段微带阵列天线，并对其进行仿真分析。

一、Ku 波段微带阵列天线的概念和特点Ku 波段是指12GHz-18GHz 的频率范围，其波长在2.5cm-1.7cm 之间。

相比于其他波段，Ku 波段具有以下几个特点：（1）波长较短：由于Ku 波段的波长较短，因此具有高直射性和较强的穿透能力，适合用于通过大气层、云层和一些障碍物进行通信和侦测。

（2）频率高：Ku 波段频率高，可以提供高速数据传输和高分辨率成像，因此在卫星通讯、雷达侦测以及空间观测等领域得到广泛应用。

（3）饱和功率小：Ku 波段饱和功率小，对设备的功率消耗要求低，因此可以延长设备的使用寿命，并减小设备的体积和重量。

在Ku 波段微带阵列天线设计中，需要考虑经济性、可靠性和直射性等因素，以满足不同应用领域的需求。

二、Ku 波段微带阵列天线的设计原则与方法在Ku 波段微带阵列天线的设计中，需要遵循以下原则：（1）形状合理：天线的形状应该合理，并且需要尽量减小天线的体积和重量，以便方便安装和使用。

（2）频率匹配：天线的频率需要与系统中其他元器件频率匹配，以保证系统的正常工作。

（3）方向性好：天线需要具有良好的直射性，并且可以根据需要进行方向性收发。

（4）电路简单：天线的电路设计需要简单，以减小成本和减小故障率。

目前，Ku 波段微带阵列天线设计主要采用以下方法：（1）微带线技术：通过让微带线距离基板轻微偏离，可以实现天线的频率调整和极化调整，实现多种模式之间的转换。

Ku波段卫星数字电视接收站的工程设计

Ku波段卫星数字电视接收站的工程设计
杨尧生;黄伟;杨玥
【期刊名称】《广播电视信息》
【年(卷),期】2002(0)10
【摘要】本文介绍了Ku波段卫星数字电视接收站的工程设计.文中涉及到Ku段波大气吸收损耗Ag、闪烁损耗As、雨衰Ap的长时间统计预测计算方法,卫星数字通信中的上、下行链路互调干扰噪声、邻星邻站干扰噪声、交叉极化干扰噪声、邻频道干扰噪声的载干比的计算以及DVB-S中的载噪比C/N和Eb/N0之间的相互关系.
【总页数】4页(P49-52)
【作者】杨尧生;黄伟;杨玥
【作者单位】安徽广播电视卫星地球站;安徽广播电视卫星地球站;安徽广播电视卫星地球站
【正文语种】中文
【中图分类】TN94
【相关文献】
1.Ku波段卫星数字电视系统 [J], 马为民;刘红杰
2.卫星数字电视接收站的工程设计、调测和系统性能评估(1) [J], 杨尧生;苏泉;杨栋
3.卫星数字电视接收站的工程设计、调测和系统性能评估(2) [J], 杨尧生;苏泉;杨栋
4.卫星数字电视接收站的工程设计、调测和系统性能评估(3) [J], 杨尧生;苏泉;杨栋
5.卫星数字电视接收站的工程设计、调测和系统性能评估(4) [J], 杨尧生;苏泉;杨栋
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