专利名称：一种中频采集装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通信领域，尤其涉及一种应用于s波段雷达接收器的中频采集装置。
背景技术：
S波段多普勒天气雷达可以监视半径为400公里范围地区内的台风、暴雨、飑线、 冰雹、龙巻等大范围强降水天气，为工农业生产和人民生活提供气象预报服务。 雷达发射机向空间发射脉冲电磁波，电磁波被天气目标后向散射后通过天线进入 接收机，通过多级放大、滤波和混频后变成中频信号。中频接收机采用全模拟方式对中频信 号进行滤波、混频等处理得到模拟视频1、Q信号。由于采用全模拟方式实现，系统性能受温 度、湿度和电磁辐射的影响很大，稳定性不高，大大制约了雷达性能，降低了系统探测能力。 现有技术的S波段多普勒天气雷达中频处理器采用的是模拟中频方案，其功能框 图如图l所示，由雷达系统提供的参考时钟CLK经过PLL(Phase LockedLoop，锁相环)锁相 产生两路正交信号(sin和cos)，与中频回波信号IF进行混频，实现回波正交解调，得到零 中频信号，该信号经过模拟低通滤波器和抽取器后最终输出视频I、 Q信号至后端信号处理 器。其存在如下缺陷采用模拟方式实现下变频处理，器件受环境影响大，稳定性差；PLL、 LPF(Low-PassFilter，低通滤波器)和抽取器均为固定参数， 一经设定就不能修改，不够灵 活，适应性差；模拟正交解调精度低，1、Q正交性差；输出为模拟方式，传输距离短且信号易 受干扰，最终影响系统性能；后端信号处理器在接收到1、Q信号后还需进行A/D变换，增加 了信号处理端的复杂度。 综上可知，所述现有技术的S波段雷达接收器，在实际使用上显然存在不便与缺 陷，所以有必要加以改进。
实用新型内容针对上述的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种中频采集装置，其可以提高系 统稳定性和抗干扰能力，增强系统灵活性，并增加数据的传输距离。 为了实现上述目的，本实用新型提供一种中频采集装置，应用于S波段雷达接收 器，所述中频采集装置包括 —用于对中频回波信号进行采样并进行A/D转换的A/D转换器； —用于对A/D转换数据进行锁存的数据锁存器，所述数据锁存器连接于所述A/D
转换器； —用于电磁隔离的隔离装置，所述隔离装置连接于所述数据锁存器； —用于数据输出的数据输出端，所述数据输出端连接于所述隔离装置。 根据本实用新型的中频采集装置，所述隔离装置为采用双电源供电的高速数字隔
尚為o 根据本实用新型的中频采集装置，所述数据锁存器为74AHC574数据锁存器。[0014] 根据本实用新型的中频采集装置，所述数据输出端为光纤接口。 根据本实用新型的中频采集装置，所述光纤接口的芯片为HDMP1034。 根据本实用新型的中频采集装置，所述A/D转换器采用高速高精度ADC芯片。 本实用新型通过用一A/D转换器采集中频信号，并进行A/D转换，实现信号的数字
化，设置一数据锁存器可以让数据的输出更稳定，并通过一数据输出端实现数据的输出，且
在数据输出端和数据锁存器间设一隔离装置以减少信号间的干扰。更好的是，数据输出端
为光纤接口 ，可以实现数据的远距离传输，借此本实用新型可以提高系统稳定性和抗干扰
能力，增强系统灵活性，并增加数据的传输距离。
图1是现有技术S波段雷达接收器中频处理器的电路结构图； 图2是本实用新型中频采集装置的电路结构图。
具体实施方式为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。 图2是本实用新型中频采集装置的电路结构图，该中频采集装置100应用于S波 段雷达接收器，其包括 — A/D转换器10，用于对中频回波信号进行采样，并进行A/D转换； —数据锁存器20，连接于A/D转换器IO，用于按采样时钟对A/D转换数据进行锁
存； —隔离装置30，连接于数据锁存器20，用于对级间进行电磁隔离，减少信号间的 干扰； —数据输出端40，连接于隔离装置30，用于实现数据的输出。 优选的是，A/D转换器IO采用高速高精度ADC芯片，最大采样率可达105Msps，采 样精度14位，SFDR(Spurious Free Dynamic range,无杂散动态范围)可达100dB，典型信 噪比为74dB，有效提升了系统灵敏度和线性动态范围。中频回波信号经A/D直接采样后，输 出14位数字量。 更好的是，隔离装置30是一高速数字隔离器，该高速数字隔离器采用电磁隔离方 式，双电源供电，单通道最大数据率可达100Mbps，保证数据传输准确性的同时降低了后级 对前级的干扰。同时，高速数字隔离器将前端ADC等部分与后端的数字处理部分隔离，最大 程度减小数字信号对模拟部分的干扰。 优选的是，数据锁存器20采用74AHC574数据锁存器，时钟在上升沿时锁存数据， 保证A/D输出数据有足够的建立保持时间，采样时钟反向后作为后续部件获取数据的时 钟，借此确保数据在稳定期输出。 由于雷达接收机与信号处理终端不在同一机柜中，采集装置输出的A/D数据须经 过长距离(5米)传输，因此本实用新型中频采集装置100的数据输出端40采用光纤接口， 且光纤接口芯片为HDMP1034，其数据传输方式为并行数据输入，串行输出，最大传输速率可达1. 4GBd。 由于本实用新型采用了高速高精度ADC器件，有效提高了系统灵敏度和动态范 围；以光纤作为A/D数据传输介质，增强了系统灵活性，扩大了应用领域；中频信号直接采 样，充分利用了软件无线电技术的优势，相对模拟中频实现了性能上的突破。 下面具体说明本实用新型中频采集装置100的工作过程。 A/D转换器10直接对中频回波信号进行采样，采样时钟由雷达系统提供，以保证 系统相参性。A/D转换器10采样并进行A/D转换后输出14位高速并行数据，经数据锁存 器20按采样时钟进行锁存，有效的确立数据的建立保持时间，经锁存后传输的数据通过隔 离装置30后传送给数据输出端40，然后再传送到后置级。隔离装置30将前端ADC等部分 与后端的数字处理部分隔离，最大程度减小数字信号对模拟部分的干扰；数据输出端40采 用光纤接口 ，借此实现了高速A/D数据的远距离传输，传输速率快，精度高，稳定性好，有效 提高系统灵活性和可靠性，使中频采集装置100最终输出高速A/D数据。更好的，本实用新 型用的采样时钟频率为52. 753MHz，其它的技术指标如下噪声(N_floor)《-llOdBFS ;信 噪比(SNR) > 60dB ;信纳比(SINAD) 58dB。 综上所述，本实用新型通过用一 A/D转换器采集中频信号，并进行A/D转换，实现 信号的数字化，设置一数据锁存器可以让数据的输出更稳定，并通过一数据输出端实现数 据的输出，且在数据输出端和数据锁存器间设一隔离装置以减少信号间的干扰。更好的是， 数据输出端为光纤接口 ，可以实现数据的远距离传输，借此本实用新型可以提高系统稳定 性和抗干扰能力，增强系统灵活性，并增加数据的传输距离。 当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的 情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些 相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求一种中频采集装置，应用于S波段雷达接收器，其特征在于，所述中频采集装置包括一用于对中频回波信号进行采样并进行A/D转换的A/D转换器；一用于对A/D转换数据进行锁存的数据锁存器，所述数据锁存器连接于所述A/D转换器；一用于电磁隔离的隔离装置，所述隔离装置连接于所述数据锁存器；一用于数据输出的数据输出端，所述数据输出端连接于所述隔离装置。
2. 根据权利要求1所述的中频采集装置，其特征在于，所述隔离装置为采用双电源供 电的高速数字隔离器。
3. 根据权利要求1所述的中频采集装置，其特征在于，所述数据锁存器为74AHC574数 据锁存器。
4. 根据权利要求1所述的中频采集装置，其特征在于，所述数据输出端为光纤接口。
5. 根据权利要求4所述的中频采集装置，其特征在于，所述光纤接口的芯片为 HDMP1034。
6. 根据权利要求1所述的中频采集装置，其特征在于，所述A/D转换器采用高速高精度 ADC芯片。
专利摘要本实用新型公开了一种中频采集装置，应用于S波段雷达接收器，所述中频采集装置包括一用于对中频回波信号进行采样并进行A/D转换的A/D转换器；一用于对A/D转换数据进行锁存的数据锁存器，所述数据锁存器连接于所述A/D转换器；一用于电磁隔离的隔离装置，所述隔离装置连接于所述数据锁存器；一用于数据输出的数据输出端，所述数据输出端连接于所述隔离装置。更好的是，所述数据输出端为光纤接口。借此本实用新型可以提高系统稳定性和抗干扰能力，并在增强系统灵活性的同时增加数据的传输距离。
文档编号G01S7/285GK201489113SQ20092016909
公开日2010年5月26日 申请日期2009年8月14日 优先权日2009年8月14日
发明者何建新 申请人:成都远望科技有限责任公司;何建新