VHF頻段陣列天線及接收前端設(shè)計(jì).pdf

1、本課題主要承擔(dān)對(duì)云閃雷電探測(cè)接收前端的研制任務(wù)，具體是對(duì)陣列天線及八通道VHF 頻段陣列接收前端的硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)；所謂陣列接收是將若干個(gè)天線陣元按一定排列規(guī)則在空間的不同位置放置,組成特定的天線陣列，利用這一陣列對(duì)空間信號(hào)場(chǎng)進(jìn)行接收，目的是提取出來(lái)波信號(hào)的信息特征(參數(shù))，同時(shí)抑制干擾和噪聲或不感興趣的信息；它主要利用信號(hào)的空域特性來(lái)增強(qiáng)信號(hào)接收強(qiáng)度和高效分析處理信號(hào)特征信息；因此，陣列信號(hào)接收也常稱空域信號(hào)接收，較一般信號(hào)接收方式相比,

2、其突出特點(diǎn)是具有更高的空間超分辨能力,除此之外還有更高的信號(hào)處理能力和很好的抗干擾能力等優(yōu)點(diǎn)；各接收通道采用超外差接收方式設(shè)計(jì)，通道初級(jí)設(shè)計(jì)了限幅濾波保護(hù)電路，采用兩級(jí)聲表面波濾波、可調(diào)中頻增益、可變本振信號(hào)等措施；對(duì)陣列通道進(jìn)行了通道一致性設(shè)計(jì)，除了采取通道校準(zhǔn)算法定時(shí)或根據(jù)需要對(duì)接收通道進(jìn)行校準(zhǔn)外；硬件設(shè)計(jì)階段，在芯片選型、印制電路板布局布線方面都要確保各通道物理特性和電氣特性的一致，這也是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在；所有可控芯片的配置或切換均

3、由FPGA芯片統(tǒng)一控制，F(xiàn)PGA芯片內(nèi)部預(yù)留資源考慮了今后設(shè)備功能擴(kuò)展的需要，可通過(guò)串口、觸發(fā)總線和ISP等多種手段對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)查詢、功能維護(hù)和程序升級(jí)，軟硬件的結(jié)合增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性。通過(guò)實(shí)際測(cè)試，陣列接收前端各通道中頻差分信號(hào)能夠穩(wěn)定一致輸出，通道間的相位差在校準(zhǔn)范圍之內(nèi)，通道幅頻特性、噪聲系數(shù)及增益等各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。利用本陣列接收前端接收的陣列信號(hào)送至后級(jí)數(shù)模轉(zhuǎn)換及數(shù)字處理電路計(jì)算后已能很好對(duì)模擬雷電源進(jìn)行定位