雷達模擬器與雷達的接口電路設(shè)計
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雷達在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中發(fā)揮著舉足輕重的作用，隨著雷達技術(shù)的快速發(fā)展，對雷達裝備試驗、性能檢測、故障診斷、保障和訓練提出了更高的要求。在計算機電子技術(shù)快速發(fā)展和普及的當下，基于PC機的雷達模擬器以其所具有的優(yōu)點成為解決這些問題的最佳選擇。
雷達模擬器是不斷通過與上位機(PC機)和雷達之間進行數(shù)據(jù)通信來生成模擬回波信號的。要使雷達模擬器生成的模擬回波信號能反映雷達接收真實目標的所有信息，就需要根據(jù)雷達信號構(gòu)建模型和整體系統(tǒng)的設(shè)計思想，去采集雷達工作的狀態(tài)參數(shù)。雷達模擬器通過接口電路來采集回波信號模擬所需要的雷達狀態(tài)參數(shù)，經(jīng)過調(diào)理后再傳輸至模擬器的控制主板。主要的雷達狀態(tài)參數(shù)有雷達天線角度信號、雷達主脈沖、錐掃基準信號和載波頻率大小。模擬器通過采集雷達天線角度信號作為雷達接收天線的當前波束指向，用于判斷是否生成模擬回波信號和確定天線增益的大??；采集雷達主脈沖信號作為雷達信號模擬的時間基準，使模擬的信號與雷達保持同步；采集雷達錐掃基準信號為差信號的錐掃調(diào)制提供了相位基準；采集雷達載波頻率用于調(diào)整回波模擬器射頻卡的本振輸出頻率，確保生成的射頻回波信號能夠被雷達接收。下面主要介紹雷達模擬器與雷達接口電路的硬件設(shè)計。
1 接口電路的硬件設(shè)計方案
對雷達裝備天線角度信號、主脈沖信號、錐掃基準信號和雷達載波頻率等工作參數(shù)進行分析，可以知道這些信號的形式、性能和參數(shù)都不一樣，因此雷達接口電路需要根據(jù)各信號的不同來設(shè)計相應(yīng)的采集調(diào)理電路。
1．1 天線軸角電路設(shè)計
天線方位角和高低角轉(zhuǎn)換電路的作用是將雷達天線的模擬角度信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字角度信息，并將數(shù)字化的角度信息傳輸至模擬器控制主板，主板根據(jù)雷達天線角度信息確定回波波束的作用范圍和目標回波的天線增益大小。
雷達天線角度信息轉(zhuǎn)換采用旋轉(zhuǎn)變壓器一數(shù)字轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)。硬件電路以單片機為核心，包括天線軸角調(diào)理電路、基準信號形成電路和串行通信電路等，電路框圖如圖1所示。
旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的信號一般為交流信號，以某型雷達為例，旋轉(zhuǎn)變壓器輸出幅度為±10 V左右的交流電壓信號。因為電路所用單片機(C8051F020)的ADC轉(zhuǎn)換模擬電壓的范圍是0～VRFE(VRFE=2．45 V)，所以在進行A／D轉(zhuǎn)換之前，必須首先對該模擬信號進行降幅和去負值處理，這些任務(wù)由軸角信號調(diào)理電路來完成，如圖2所示。輸入軸角信號經(jīng)過電阻分壓和二極管負向門限電壓的作用后，再經(jīng)過電阻分壓輸出滿足單片機需要的信號。
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