脈沖發(fā)生器助力雷達系統(tǒng)開發(fā)的關鍵應用

德思特PG1000 系列脈沖發(fā)生器允許使用圖形界面和觸摸屏顯示器輕松創(chuàng)建具有不同脈沖寬度、重復率和幅度的脈沖。采用該解決方案，可以節(jié)省開發(fā)脈沖系統(tǒng)的時間，并將精力集中在雷達設計和測試目標上。本文將介紹脈沖信號發(fā)生器德思特PG1000系列在雷達系統(tǒng)開發(fā)過程中的應用。

一次脈沖雷達

主雷達產(chǎn)生一個照射目標物的信號，并接受其回波。根據(jù)不同的調(diào)制方式（模擬調(diào)制/數(shù)字調(diào)制）和生成雷達信號的非連續(xù)性，我們可以區(qū)分出不同類型的雷達。其中，最簡單的雷達就是一次脈沖雷達，這種雷達信號不使用任何類型的調(diào)制，而是通過短時間內(nèi)產(chǎn)生一個信號并接收由目標反射產(chǎn)生的回波來運行。

通過計算發(fā)送信號和接收回波之間的飛行時間，脈沖雷達可以確定與目標物體的距離。這種架構設計會考慮最大探測范圍和分辨率之間的平衡關系。因此，增大脈沖寬度可以增加平均傳輸功率和最大探測范圍，但與此同時，也會降低分辨率。

脈沖雷達主要應用于長距離探測控制，比如航空交通管制和天氣觀測（尤其是降水量觀測）。

在雷達系統(tǒng)開發(fā)過程中，脈沖發(fā)生器產(chǎn)生不同持續(xù)時間的脈沖信號，可以用來供應射頻調(diào)制鏈，以測試雷達接收器行為。

德思特PG-1000系列脈沖發(fā)生器可以通過設備圖形UI界面和觸摸屏幕顯示，輕松地創(chuàng)建具有不同脈沖寬度、頻率和幅度的脈沖。采用這種解決方案，可以節(jié)省開發(fā)脈沖系統(tǒng)的時間，研究人員可以將更多的時間精力集中在雷達設計和測試目標上。

二次雷達

二次雷達是一種用于空中交通管制的特殊類型的雷達，與飛機應答設備協(xié)同工作。它使用脈沖編碼詢問應答器，并等待響應。根據(jù)傳輸?shù)木幋a，二次雷達可以請求識別號、高度等信息。

二次雷達詢問基帶碼原理非常簡單，它由3個脈沖組成，分別稱為P1、P2和P3，固定持續(xù)時間為800 ns。

第一個脈沖（P1）和最后一個脈沖（P3）的時間間距由定向天線發(fā)射所決定。第二個脈沖（P2）以全向方式傳輸，與第一個脈沖相比延遲2 μs；這個特定的脈沖是必要的，因為定向天線發(fā)射的次級波瓣可能會擊中其他轉發(fā)器，導致錯誤的響應和干擾。應答器測量脈沖P1期間和脈沖P2期間的接收功率，并區(qū)分主天線波瓣還是次天線波瓣到達，如果是主天線波瓣的話，應答器會發(fā)送響應。

德思特PG1000系列脈沖發(fā)生器，它允許用戶自定義產(chǎn)生不同時間間距和持續(xù)時間的雙脈沖P1和P3，可以提供低至10 ps的時間分辨率。TS-PG1000系列脈沖發(fā)生器擁有多個通道輸出，非常適合產(chǎn)生比第一個P1脈沖延遲2μs的P2。低于25ps的抖動可確保信道之間的完美同步。

使用脈沖/延遲發(fā)生器的多目標仿真

在主雷達系統(tǒng)中，往往通過細化系統(tǒng)測量信號的飛行時間，以計算雷達與目標的距離。距離計算公式為：距離（km）=（延遲時間（秒）/2）*3×10^5 km/s。其中，3×10^5 km/s是對光速的近似取值。由公式不難看出，發(fā)射信號和接收信號之間的延遲大小取決于距離長短。

在多個目標的情況下，通常會接收到多個信號，并且要求檢測系統(tǒng)能夠區(qū)分它們。

德思特PG1000系列脈沖發(fā)生器是測試雷達探測鏈的完美選擇，這并不需要完整的雷達系統(tǒng)和一些真實的目標就可以完成多目標仿真測試。

德思特脈沖發(fā)生器的多脈沖模式提供具有不同持續(xù)時間和延遲的雙脈沖、三脈沖和四脈沖，可重復高達125 MHz，用于測試雷達探測系統(tǒng)的實時頻率操作。10 ps的分辨率和低于25 ps的抖動RMS提供了對射頻鏈預期延遲進行計數(shù)，和以低于cm級別的分辨率用來模擬目標檢測所需的精度。