[实用新型]一种K波段调频连续波信号产生电路

说明书

本实用新型涉及涉及数字电路、微波电路、射频电路等技术领域，尤其是一种K波段调频连续波信号产生电路。

术语解释：

调频连续波（FMCW）：频率在一段频率范围内线性递增或者线性递减或者两者兼而有之，并且呈周期规律变化的信号。

压控振荡器（VCO）：利用三极管、场效应管或耿氏管的非线性特性，通过改变电路的偏置电压或改变电路中变容管的控制电压等方法，使得电路发生谐振，输出所需频率信号的电路或集成芯片。

由于微波传输几乎不受天气、照度等环境因素的影响，采用FMCW技术的小型固态雷达得到了广泛的应用。在FMCW雷达中，发射电路发射出线性变化的调频连续波信号，发射信号遇到目标即被反射回来。由于回波信号频率的滞后，使得发射信号和回波信号两者之间产生频差，该频差随所测目标距离变化而变化，利用该频差可以确定目标距离。常见FMCW雷达的工作频段有X波段、K波段、E波段等，调频连续波信号的产生是该雷达的关键技术之一。FMCW雷达的测距精度和距离分辨率与调频连续波信号的线性度存在密切的关系。。

现有的K波段调频连续波信号的产生方法是通过产生一个周期性连续线性变化的模拟电压信号（如三角波信号）控制压控振荡器（VCO）线性扫频，从而产生调频连续波信号。

由于VCO的非线性特性导致VCO输出的扫频信号具有较大的非线性，这将严重影响测距精度。因此，必须采取各种措施来提高VCO输出信号的线性度。现有的线性度校正方法主要有两种：1、预校正法，即提前测绘出VCO的调制电压/输出频率曲线，然后根据该曲线进行校正，由于VCO的非线性随温度的变化而变化，所以这种校正方法受温度的影响较大。2、闭环校正法，即采用延迟线把发射信号进行一定的延迟，作为回波信号与发射信号进行混频，通过测量混频所得的差拍信号，调整VCO的输出频率，校正精度只能达到0.1%。。

由于VCO的非线性特性导致VCO输出的扫频信号具有较大的非线性，这将严重影响测距精度。因此，必须采取各种措施来提高VCO输出信号的线性度。现有的线性度校正方法主要有两种：1、预校正法，即提前测绘出VCO的调制电压/输出频率曲线，然后根据该曲线进行校正，由于VCO的非线性随温度的变化而变化，所以这种校正方法受温度的影响较大。2、闭环校正法，即采用延迟线把发射信号进行一定的延迟，作为回波信号与发射信号进行混频，通过测量混频所得的差拍信号，调整VCO的输出频率，校正精度只能达到0.1%。。

故，需要一种新的技术方案以解决上述问题。

本实用新型的目的是克服现有技术的缺点，提供一种频率调整灵活，电路结构简单，扫频线性度较高的K波段调频连续波信号产生电路。

为实现上述发明目的，本实用新型K波段调频连续波信号产生电路可采用如下技术方案：

一种K波段调频连续波信号产生电路，包括负责供电的电源电路、数字控制接口、低频频率合成电路、Ku波段频率变换电路、K波段频率变换电路；数字控制接口输出数字控制信号控制低频频率合成电路合成低频调频连续波信号；低频频率合成电路的输出端连接到Ku波段频率变换电路的输入端；Ku波段频率变换电路的输出分为三路：其中两路直接输出Ku波段调频连续波信号，另一路连接到K波段频率变换电路的输入端；K波段频率变换电路输出K波段调频连续波信号；低频频率合成电路包括晶体振荡器、DDS芯片、PLL芯片、混频器、带通滤波器、射频变压器。

与背景技术相比，本实用新型K波段调频连续波信号产生电路采用直接数字频率合成器与锁相环相结合的技术在较低频率处合成调频连续波信号，再经过两次倍频得到频率范围为24GHz～24.245GHz的K波段调频连续波信号，频率调整灵活，电路结构简单，扫频线性度较高。

优选的，Ku波段频率变换电路包括16倍频器、第一滤波器、第一两级放大器、功分电路。

优选的，K波段频率变换电路包括第二滤波器及第二两级放大器。

优选的，K波段频率变换电路包括第二滤波器及第二两级放大器。

图1是本实用新型K波段调频连续波信号产生电路的连接关系图。

图2是本实用新型中低频频率合成电路的连接关系图。

图3是本实用新型中Ku波段频率变换电路的连接关系图。

图4是本实用新型中K波段频率变换电路的连接关系图。