高性能Ku波段线性调频雷达的研究与设计

王贝贝，王志鹏

（1.江苏师范大学 江苏圣理工学院，江苏 徐州 221116；2.天津大学 微电子学院，天津 300072）

0 引言

连续波雷达是一种运用连续信号获取目标物距离的雷达体制，其中线性调频连续波雷达由于具有高分辨率、无距离盲区、辐射功率小等优点，被广泛应用在国防军事、民用系统中[1]。通过直接数字频率合成器（Direct Digital Frequency Synthesis，DDS）技术，既能减小物体尺寸，又能获得高分辨率、频谱纯净、扫频时间短的连续波信号。但DDS输出频率最高只能达到参考时钟的40%，远远不能满足雷达发射所需的频段。

本文通过DDS与锁相环（Phase Locked Loop，PLL）技术相结合的方法，获得Ku波段的雷达激励信号，并经功率放大器放大后发射出去。该模块集成了发射通道、接收通道、I/Q通道以及ADC采样系统，并通过在链路中加隔离器来防止信号窜扰，由此设计出一款便于携带的一体化雷达系统。

1 系统设计方案

Ku波段抗微波辐射能力强，不易受外界环境的干扰，因此被广泛应用到雷达系统中。目前有多种途径可以产生该频段的调频信号，其中应用最为广泛的是小数分频PLL，但该方法在相位噪声、跳频时间、杂散抑制以及线性度方面存在局限性，已经不能满足当代电子对抗对高性能雷达的要求。为了实现高性能Ku波段线性调频雷达的设计，获取所需要的Ku波段发射激励信号，本设计拟运用DDS和PLL相结合的方法，将两种技术优势相结合，在获得高频信号的同时，避免相位噪声的恶化[2]。

雷达系统的总体设计方案如图1所示。本设计选用100 MHz时钟源为两路PLL芯片提供参考，其中一路经过锁相环芯片HMC783上变到11.6 GHz作为本振信号。……