一种数字T/R组件幅相误差校正设计

杨柳

（荆州南湖机械股份有限公司，湖北荆州，434000）

一种数字T/R组件幅相误差校正设计

杨柳

（荆州南湖机械股份有限公司，湖北荆州，434000）

数字T/R组件是数字化雷达的重要组成部分，由于信号产生与接收均使用了数字信号，仪器无法测量信号误差，因此需要对发射、接收通道分别进行幅相误差校正。本文结合一种数字T/R组件的具体设计，介绍了其幅相误差校正方法。

数字化雷达；数字T/R组件；幅相误差校正

0 引言

多通道射频数字化接收组件使数字化雷达具备高探测精度和灵活工作方式，极大发挥了相控阵威力。同时数字化通道的引入，导致通道间幅相误差相对不固定，且经过D/A变换后通道内的数字路径很难使用传统测量方法精准测量和补偿，未经精准补偿的数字化通道将给系统带来极大误差，大大降低雷达系统整体性能指标。因此在引入数字T/R组件的同时，需要设计数字T/R组件通道间幅相校正方法并保证校正精度。

1 数字T/R组件

本文介绍的幅相校正技术是基于一种数字T/R组件而设计的，该数字T/R组件使用光纤进行通讯。发射数字通道基于DDS设计，采用变本振下混频；接收数字通道基于A/D设计，采用射频直采。

1.1 数字T/R组件组成

数字T/R组件由数字电源模块、变频电源模块、功放电源模块、数字收发模块、混频模块、大功率发射模块、环形器、增益控制模块等组成，如图1所示。

图1 数字T/R组件原理框图

1.2 数字T/R组件工作原理

数字收发模块接收同步时钟、同步信号，完成相位调整和倍频，得到全机一致的同步信号、同步时钟、采样时钟。通过光纤接收上级指令，控制DDS产生指定调制方式的中频信号，输出到混频模块。数字收发模块同时接收增益控制模块输出的回波信号并完成射频直采，采样结果与收集的监测BIT一起打包输出。

混频模块接收中频信号、本振信号，完成下混频，输出射频信号。大功率发射模块完成射频信号的功率放大，并提供一定的增益。增益控制模块完成分段滤波和增益控制，采用数控衰减器控制增益大小。

2 幅相校正设计

2.1 校正设备组成

图2 校正设备组成

幅相校正系统与雷达系统内监测网络、频综设备、数据传输设备、主控、显控等联合工作完成，如图2所示。

2.2 幅相校正原理及流程

2.2.1 发射通道幅相校正

操作员通过显控发送校正指令，主控生成工作任务并分解，控制频综设备产生同步信号、同步时钟、测试信号和本振信号，控制数字T/R组件切换校正状态、产生发射信号，并将发射激励耦合信号经过内监测网络回送至频综设备。频综设备对被测试通道发射激励耦合信号和基准信号进行采样，将采样结果回送主控处理。主控计算得到误差值，并更新误差数据表。

2.2.2 接收通道幅相校正

操作员通过显控向主控发送校正指令，主控生成工作任务并分解，控制频综设备产生测试信号，控制数字T/R组件切换内部状态开关。测试信号经内监测网络分送给每个T/R组件。T/R组件将测试信号输出到接收通道，A/D对接收信号进行采样量化，结果经数据传输设备输出到主控，主控计算得到幅相校正比值，并将校正比值和校正参数发送给数字T/R组件进行校正。

3 校正界面设计

幅相校正设置成自动和手动两种工作模式，可选择自动全频点校正，也可选择手动单频点校正。校正界面设计如图3和图4所示。

4 结束语

本文介绍的幅相校正设计方案不需要增加额外校正设备，属在线校正，可在雷达正常工作过程中随时进行手动校正，也可根据雷达当前检测到的关键节点的工作性能，针对因外部环境变化、工作时间推移引起的通道参数漂移、系统性能参数变化等情况，迅速作出校正，及时提高雷达整体探测性能。

图3 校正手动/自动设置界面

图4 校正结果曲线显示

[1]吴曼青.数字阵列雷达的发展与构想[J].雷达科学与技术2008.6(6):401405.

[2]梁剑. 数字化雷达及其发展[J].雷达科学与技术,2008.6(6):406410.

The Design Of A Digital T/R Module Amplitude And Phase Error Correction

Yang Liu
（Jingzhou Nanhu Machinery Co.,Ltd,Jingzhou Hubei,434000）

Digital T/R module is a important part of the digital radar. Instruments can not measure the signal error because the signal generator based on the digitali- zation.This paper introduce a method for amplitude-phase error correction with a design of digital T/R module.

Digital Radar；Digital T/R Module；Amplitude And Phase Error Correction