一种超宽带脉冲产生电路的制作方法

文档序号:15461246发布日期:2018-09-18 18:12阅读:437来源:国知局

本发明涉及超宽带脉冲技术领域,具体涉及一种超宽带脉冲产生电路。



背景技术:

超宽带雷达是一种新体制雷达,它的信号带宽很宽,具有高距离分辨率,在雷达探测、成像、精确定位、目标识别等技术中得到广泛应用。超宽带技术就是通过对非常短的单脉冲进行一系列的加工和处理,超宽带是指该技术的一个主要特点,由于收发的脉冲信号持续时间极短,所以在频域占用的带宽非常大。它也可以被称为脉冲雷达(impulserddar)、脉冲无线电(impulseradio)、无载波(carrier-free)技术和时域(timedomain)技术等。在超宽带雷达系统中,超宽带脉冲信号源是最核心的部分,它的高性能指标和稳定性指标决定了整个雷达系统的性能。所以在超宽带雷达的开发过程中,拥有一个高效且稳定的超宽带脉冲信号源,是雷达整机开发成功的基础。

目前超宽带雷达的研发和使用还未进入产业,与其核心的脉冲信号源存在以下几大问题有关:1)目前大多数脉冲信号产生发明十分复杂,目前在我国无法进入产业进行批量生产;2)现有发明所制作的脉冲信号源尺寸都较大,且发明灵活性较差,不易进行变更,很难便于系统集成,导致很难达到商用的要求;3)由于皮秒级脉冲的带宽频率极宽,在大带宽工作下,导致对制造皮秒级脉冲信号源的材料要求很高,大大加重了生产制造的成本;4)目前皮秒级别的脉冲源产生技术都为国外厂商所拥有,对我国实施技术封锁,所以目前该技术在我国还处于空白阶段。



技术实现要素:

针对上述技术问题,本发明提供一种超宽带脉冲产生电路,能够生成指标优异,杂波干扰小的皮秒级别持续时间的脉冲信号。

为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术发明是:提供一种超宽带脉冲产生电路,包括触发源、放大电路、脉冲发生电路和脉冲整形电路,所述触发源通过所述放大电路和所述脉冲发生电路连接,所述触发源发出周期性触发信号经所述放大电路放大后发送给所述脉冲发生电路,所述脉冲发生电路产生脉冲信号后与所述脉冲整形电路连接。

其中,所述脉冲发生电路包括电感L1和SRD,所述触发源输出端连接所述电感L1一端,所述电感L1另一端分两路,一路连接所述SRD后接地,另一路连接所述脉冲整形电路。

本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况,本发明实施例提供的这种超宽带脉冲产生电路,可以生成指标优异,杂波干扰小的皮秒级别持续时间的脉冲信号,该信号指标可达到国外技术水平,可填补国内超宽带脉冲信号源的技术空白。而且,本发明电路所需元器件少,适合小型化发明集成,极易集成到超宽带系统中,可达到商业应用水平。

附图说明

图1是本发明实施例超宽带脉冲产生电路的示意图;

图2是本发明实施例脉冲发生电路的示意图;

图3是本发明实施例脉冲整形电路原理图。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合,另外,本文所使用的“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。

请参阅图1,如图所示,本发明实施例提供一种超宽带脉冲产生电路,包括触发源、放大电路、脉冲发生电路和脉冲整形电路,所述触发源通过所述放大电路和所述脉冲发生电路连接,所述触发源发出周期性触发信号经所述放大电路放大后发送给所述脉冲发生电路,所述脉冲发生电路产生脉冲信号后与所述脉冲整形电路连接。

参阅图2,脉冲发生电路包括电感L1和SRD,触发源输出端连接电感L1一端,电感L1另一端分两路,一路连接SRD后接地,另一路连接脉冲整形电路。

如图1-图3,本发明框架由四部分构成:

首先,触发源产生一个周期性触发信号,由该信号确定脉冲源信号的重复周期,即可确定脉冲源所产生的相邻两脉冲信号的时间间隔。该信号可为周期性正弦信号、方波信号、三角波信号等周期性信号,该信号可由DDS芯片、信号源芯片、晶振或者VCO等频率源产生。

其次,由频率源产生的信号可能幅值不足以驱动脉冲发生电路,需要一个放大电路将该驱动信号的幅值放大至脉冲发生电路的触发阈值,使脉冲信号达到足够的幅值,用以后续雷达的应用。该放大器需要满足一定的带宽要求,使触发源信号不失真或很少失真地进行放大。

第三级脉冲发生电路是其中的核心部分,该电路通过合适的周期性触发信号驱动,可以产生周期性极窄脉冲信号,当控制触发信号的周期频率或信号幅值时,脉冲信号的特性也会随之改变,使得该系统在一定程度上具有可控制性,可根据不同的开发需求对指标进行更改,适应各种开发场景,使之具有更加灵活的应用背景。

第四,参阅图3,由脉冲发生电路产生的波形为基础波形,其中也会夹杂着一些干扰脉冲,所以在脉冲发生电路后级可选择性添加一些脉冲波形整形电路,可使脉冲干扰信号受到抑制,或者可以对脉冲发生电路产生的高斯脉冲进行变形,例如添加微分电路使高斯脉冲变形为一阶高斯脉冲信号,添加两级微分电路使之变为二阶高斯脉冲信号等。不同种类的信号适用于不同的应用场景,可根据需求添加不同的整形电路,满足系统的要求。

本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况,本发明实施例提供的这种超宽带脉冲产生电路,可以生成指标优异,杂波干扰小的皮秒级别持续时间的脉冲信号,该信号指标可达到国外技术水平,可填补国内超宽带脉冲信号源的技术空白。而且,本发明电路所需元器件少,适合小型化发明集成,极易集成到超宽带系统中,可达到商业应用水平,再加上,本发明易于实现,电路简单,且对制造材料要求较低,大大降低了制造的成本,适合于大规模生产,可迅速进行产业推广,最后,本发明具有很大的灵活性,对于不同的应用需求,可更改其中的技术指标或者功能部件,使之更加容易嵌入各种应用场景的雷达系统之中。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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