提到雷达,首先给人的感觉,神秘、概念、军用等等这些触不可及的词,当然现阶段的雷达设备已经从军用步步转型到商用了,但是民用目前还比较有限,当然在不久的将来民用雷达也将会普及…

 

雷达,其实没那么高大上,说白了就这些信号,就这些器件,就这些事情。不过当今先进的雷达系统需要最高性能的信号处理产品以在运行时达到峰值性能,下面一起看看最高性能的信号处理产品带给我们多大的震撼…

 

雷达框图:

 

模数转换器
雷达首先将获得的数字信号经过DAC成模拟信号进行,从而下一步的处理
AD9122: 双通道、16位、1200 MSPS、TXDAC+®数模转换器
一款双通道、16位、高动态范围数模转换器(DAC),提供1200 MSPS采样速率,可以产生最高达奈奎斯特频率的多载波。它具有针对直接变频传输应用进行优化的特性,包括复数数字调制以及增益与失调补偿。DAC输出经过优化,可以与模拟正交调制器无缝接口,四线式串行端口接口允许对许多内部参数进行编程和回读。满量程输出电流可以在8.7 mA至31.7 mA范围内进行编程。该器件采用72引脚LFCSP封装…


产品特色:
1.利用超低噪声与交调失真(IMD)特性,从基带到高中频的宽带信号可以实现高质量合成
2.专有DAC输出开关技术可增强动态性能、电流输出配置简便,可以用于各种单端或差分电路拓扑结构
3.灵活的LVDS数字接口允许标准32线式总线的宽度降至原来的½或¼
同时也推荐使用以下器件:
AD9148: 4通道、16位、1GSPS TXDAC+®数模转换器
AD9739: 14位、2500 MSPS、RF数模转换器

 

运算放大器
将经过ADC来的模拟信号进行放大,来得到更加直观、具体的信号
AD8021: 低噪声、高速放大器,用于16 BIT系统
一款出众的高性能、高速电压反馈放大器,可以用于16 bit分辨率系统。具有低压噪声和低电流噪声,是当今的高速低噪声运算放大器产品中静态电源电流最低的产品。且工作电压范围较宽,为±2.25 V~±12 V,也可以采用5 V单电源供电,因此非常适合高速低功耗仪器仪表。输出禁用引脚可以将静态电源电流进一步降低至1.3 mA…


特性:
1. 不仅技术性能出众,而且价格优势明显,静态电流也低得多
2. 高速、通用放大器,非常适合各种增益配置,可以用于信号处理链路以及控制环路
3. 采用标准8引脚SOIC与MSOP封装,工作温度范围为:-40°C~+85°C
同时也推荐使用下列器件:
ADL5531: 20 MHz 至500 MHz 中频增益模块
ADL5534: 20 MHz 至500 MHz 中频放大器
ADL5535: 20 MHz 至1.0 GHz 中频增益模块

 

TX混频器
利用一个高线性度双平衡有源混频器内核以及集成的本振缓冲放大器来提供10 MHz至6 GHz的高动态范围频率转换
ADL5801: 高IP3、10 MHz 至6 GHz 有源混频器
专有的线性化架构使混频器能在高输入电平下提供增强的IP3性能。偏置调整特性可通过单一控制引脚实现输入线性度、单边带噪声指数,以及直流电流的最优化。在手机应用中,带内阻塞信号可能会导致动态性能下降,高输入线性度使其能够满足这一应用的严苛要求。自适应偏置功能使得该款器件能够在出现强阻塞信号时实现高IP3性能。当强干扰不再出现时,会自动偏置以实现低噪声指数和低功耗…


特性:
1. 可提供出色的本振至射频与本振至中频泄漏,其典型值优于-40 dBm
2. 由于开集IF输出的宽频率范围使得,适合用作各种传输应用中的上变频器
3. 出色的阻塞单边带噪声指数,边带噪声指数:10 dB
同时也推荐使用下列器件:
ADL5802: 双通道、高IP3、100 MHz ~ 6 GHz有源混频器
ADRF6655: 宽带上/下变频混频器,集成小数N分频PLL和VCO

 

RF/IF 放大器
将从混频器输出的信号进行15dB宽带的线性放大
ADL5541:射频/中频(RF/IF)增益模块,工作频率50 MHz 至6 GHz,增益15 dB
一款15 dB宽带的线性放大器,工作频率高达6 GHz,在频率、温度与电源范围内稳定工作, 器件一致性好。同时可以用于各种有线电视、手机以及仪器设备。该增益模块内部匹配输入电阻为50Ω,在6 GHz以内其输入回波损耗为10 dB以下。它工作时只要求输入/输出交流耦合电容器、电源去耦合电容器以及外部电感…


特性:
1. 采用InGaP HBT工艺制作,静电放电(ESD)保护额定值为1 kV (Class 1C)
2. 内部匹配的50Ω输入/输出电阻,同时内置偏置控制电路
3. 采用3 mm×3 mm LFCSP封装,带裸露焊盘,具有出色的热阻性能
同时也推荐使用下列器件:
ADL5542: 20dB固定增益、50 MHz到6 GHz RF/IF增益模块
ADL5601/ADL5602: 50 MHz至4 GHz RF/IF增益模块

 

REF时钟
检测温度控制风扇的启停及转速
AD9510:1.2 GHZ时钟分配IC,PLL内核,分频器,延迟调整,8路输出
提供多路输出时钟分配功能,并集成一个片内锁相环(PLL)内核。它具有低抖动和低相位噪声特性,能够极大地提升数据转换器的时钟性能。4路独立的LVPECL时钟输出和4路LVDS时钟输出工作频率分别为1.2 GHz和800 MHz。可选的CMOS时钟输出工作频率为250 MHz…


特性:
1. PLL部分由可编程参考分频器(R)、低噪声鉴频鉴相器(PFD)、精密电荷泵(CP)和可编程反馈分频器(N)组成,最高达1.6 GHz的PLL输出频率可以与输入参考REFIN同步
2. 时钟分配部分提供LVPECL输出和可编程为LVDS或CMOS的输出。每路输出都有一个可编程分频器,可以旁路该分频器或者设置最高32的整数分频比
3. 非常适合数据转换器时钟应用,利用亚皮秒抖动编码信号,可实现最佳的转换器性能

 

模数转换器
AD9650:16位、25 MSPS/65 MSPS/80 MSPS/105 MSPS模数转换器
这款双通道ADC内核采用多级、差分流水线架构,并集成了输出纠错逻辑。每个ADC均具有宽带宽、差分采样保持模拟输入放大器和共享集成基准电压源,可简化设计考虑因素。占空比稳定器可用来补偿ADC时钟占空比的波动,使转换器保持出色的性能…


最大的优势:
1. 片内扰动选项可改善低功耗模拟输入信号的无杂散动态范围(SFDR)性能
2. 专有差分输入在最高300 MHz的输入频率下仍保持出色的信噪比(SNR)性能
3. 标准串行端口接口(SPI)支持各种产品特性和功能,例如:数据格式化(偏移二进制、二进制补码或格雷码)、时钟DCS使能、节电模式以及测试模式


同时也推荐使用下列器件:
AD9265:一款16位、125 MSPS模数转换器(ADC),旨在支持需要高性能、低成本、小尺寸且具多功能性的通信应用
AD9461:16位,单芯片,采样模拟到数字转换器(ADC),带有一个片上采样和保持电路
AD9467: 一款16位、单芯片、中频(IF)采样模数转换器(ADC),针对高性能、宽带宽和易用性而优化

 

其他(PLL、LNA)
PLL锁相环
ADF4158:直接调制/波形产生6.1 GHz 小数N分频频率合成器
ADF4156: 6.2 GHz 小数N分频频率合成器
LNA低噪声放大器

ADL5521: 400 MHz ~4000 MHz 低噪声放大器

 

总结:
雷达从接收到输出不外乎信号的转换及处理过程,在此过程中需要各种类型的元器件通力合作,极力配合才能达到峰值性能…


目前各大厂商也对雷达推出了其最优质的解决方案,以将其峰值性能推上一个新的高度,争相辉映、竞争激烈。


由于雷达具有全天候全天时的特点,除了在军事应用外在物体的探测、天气的预警及科学探究中也发挥了巨大的作用…

 

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