[发明专利]一种雷达控制模块及其使用方法

说明书

本发明公开了一种雷达控制模块及其使用方法，控制模块包括FPGA模块和调制模块；FPGA模块用于将一路TTL电平输入信号转化为n路TTL电平输出信号；调制模块接收FPGA模块传输的n路TTL电平输出信号，并通过该信号控制输出信号Vd；放大模块接收调制模块的输出信号Vd，并通过该信号控制功率放大；通过控制输入TTL电平输入信号的时序以控制输出信号Vd的相位，以得到一个没有过冲并且前沿后沿对称的放大信号，以缩小雷达工作在饱和状态时占用的频谱带宽，节约频谱资源。

技术领域

本发明涉及雷达技术领域，具体的涉及一种雷达控制模块及其使用方法。

背景技术

随着微波技术的发展，传统的雷达所占用的频谱带宽也越来越宽，频谱资源也越来越紧张，这就需要雷达往更高的频率发展，然而现实中由于受功率放大器件发展的影响，频谱资源不可能无限地往更高频率发展，现阶段已经有太赫兹微波器件出现，但其输出功率小及设计难度大再次影响其大规模的运用。

当前阶段，除了通信雷达等小部分雷达以外，绝大部分雷达均采用以饱和放大作为放大方式的功率放大器件。由于功率放大器件的自身特性，当其工作在饱和状态时其频谱带宽(比如6dB、10dB带宽)会出现展宽的现象，从而导致此时雷达所占用的频谱带宽会比实际所需要的宽，浪费了频谱资源。

另外，在当前雷达设计中，绝大部分雷达均为多级放大，即输入功率通过多级功率放大后得到输出功率，而每个功率放大器件的工作时间受功率管的栅压控制，栅压由TTL调制电路生成，输入的小功率信号经过多级功率放大后得到输出信号，功率放大模块的工作时间由TTL电平控制。由于功率放大器的特性，放大后的信号前沿将会出现过冲，并且前沿后沿不一致。现有的雷达只包括调制模块和放大模块，没有将时序控制手段应用于雷达上。

申请公布号为CN 102170277 A的中国专利文件于2011.08.31公开了“基于移相相与获取皮秒精度窄脉宽TTL信号的方法”将TTL信号一分为二，对其中一路信号进行延迟后使两路信号经过逻辑与门进行逻辑相与操作，从而压缩脉宽，实现了对距离选通成像中脉冲激光器触发信号或ICCD触发信号的脉宽压缩，是对两路TTL信号分开处理，并不是对前沿和后沿的时序处理，电路稍显复杂且没有应用于雷达领域，没有解决雷达多级放大信号的过冲和频谱不对称问题。

申请公布号为CN 109743045 A的中国专利文件于2019.05.10公开了“逻辑电平跳变检测及可调宽度窄脉冲发生电路”，通过逻辑电平跳变检测及可调宽度窄脉冲发生电路的输出信号从异或门的输出端口输出，以得到脉冲宽度一定的窄脉冲信号，以解决无线传输信号的抗干扰性，使用了逻辑电路控制脉冲信号，与单一地控制TTL时序不同，电路稍微复杂，并且也没有应用于雷达领域，没有解决雷达占用的频谱带宽过宽，浪费频谱资源的问题。

授权公告号为CN 106059522 B的中国专利文件公开了“一种控制功率放大器无过冲的方法和电路”通过对电调衰减器置一个较大的衰减值，使信号衰减到合适水平，解决了避免输出功率产生过冲的问题，但是引入了电调衰减器，提高了成本。

授权公告号为CN 104777457 B的中国专利文件公开了“一种频率扫描波束时序控制装置及其控制方法”通过信号处理机以及通讯装置实现时序控制以及波束控制。时序控制必然会对波形产生影响，该专利并未公开控制模块，也并未将时序控制应用到调制雷达的电压上，同时也未解决雷达占用的频谱带宽过宽，浪费频谱资源的问题。

发明内容

本发明针对雷达工作在饱和状态时占用频谱带宽大的情况，提供一种雷达控制模块及其使用方法，旨在通过控制TTL电平信号的时序以控制放大后的信号频谱，达到减小频带宽度的目的。

本发明的方案如下：

一种雷达控制模块，包括放大模块，控制模块还包括FPGA模块和调制模块；