LT1667微波线性源

 

 

 

LT1667微波线性源

（1～12GHz）

 

一、概述：

LT1667雷达信号模拟源的频率范围1～12GHz，有高纯度的线性调频信号质量和高达110dB动态范围的输出功率。标配调频信号发生器、脉冲发生器、高隔离射频开关、耦合检波单元、高精度程控衰减器。用于雷达的发射信号模拟，雷达回波信号模拟。具有线性调频、脉冲调制的功能，充分满足现代雷达的高精度、专业性的测试要求。

采用恒温晶振做参考源，频率精度高。出口采用耦合检波方式，采用闭环校准数据，从而提高了输出信号功率的精度。减少了开机预热时间。脉冲信号采用FPGA与高速单片机配合，确保了脉冲信号的精度。

操作界面采用按键输入、数码管显示。频率、功率、脉冲信号、调频带宽等参数直接显示，便于查看工作状态。具有操作简捷明了的典型特点。能更好满足现代雷达测试的需求。

通信方式采用RS422双工通信，通信的速度快、性能稳定。方便上位机的控制，易于建成自动测试系统。

二、技术指标：

下述指标在开机30分钟后测得。

1、  频率：1～12GHz，稳定度8×10-9/H，常温下精度±10KHz。

          最小步进10KHz。转换速度300μs。

2、                      功率范围：功率≥13dBm，110dB的调节范围，步进0.1dB。

功率≥0dBm，室温下功率精度±1dB。

功率-100～0dBm，室温下精度±2.5dB。

         注意：功率调节必须在射频开通的情况下进行。

3、                      线性调频：在脉宽内RF的频率带宽为5～100MHz，步进1MHz。

有三种方式：线性递增、等频、线性递减。线性调频系数1.05。 

例如：在F0=10GHz上加一个线性调频信号，在脉宽内频率连续线性递增、不变、线性递减。如下图所示。

4、  脉冲信号：

要求脉冲占空比≤95%，应先设置周期，再设置脉宽。

周期0.1～40.0ms（25～10000Hz），步进0.1ms，精度20μs。 

脉宽0.5～900.0μs，步进0.1μs，精度50ns。

脉冲调制深度：≥75dB（在最大峰值功率输出时）。

5、                      相位噪声：＜-75dBc/Hz@10KHz。    

6、                      谐波杂波抑制： 在输出功率10dBm的情况下测试，

7、                      通讯协议：具有RS422串口功能。满足与计算机和相关设备的通讯需求。通讯接口采用DB9标准插座，装在后面板上。

8、                      同步接口：BNC（TTL），脉冲调制信号的同步输出。用于同步射频检波的测试。输出为TTL电平的脉冲信号，高电平有效，脉冲的上升沿及下降沿小于6ns。

9、                      射频开关RF：控制射频的关断，关断深度≥80dBc，射频开通时指示灯点亮。

10、                      工作状态显示：采用数码管显示。

a)                      频率8位：单位MHz，最小步进10KHz。左侧1位用于功能显示。标志位2位：左侧2位用于第二功能表示。

b)                      功率6位：以dBm为单位，精确到小数点后1位。左侧1或2位用于功能显示。

c)                      脉冲周期4位：显示范围0.1～40.0，单位ms。

d)                      脉冲宽度4位：显示范围0.5～900.0，单位μs。

e)                      线性调频带宽4位：左侧显示调频的3种方式“＋”线性递增，“0”等频，“－”线性递减。线性调频带宽值用4位显示，范围5～100MHz。

11、                      存储与调用：根据测试需要，将仪器的状态进行存储，方便用户随时调用。

12、                      复位（绿色）键，恢复预置的最初状态。由误操作导致的按键失灵或出现死机，可按此键，恢复最初状态，再重新输入所需参数。

13、                      输出口：N-K接头。采用不锈钢头，频率DC-18GHz的高质量接头。

14、                      整机漏泄：＜-90dBm。整机采用高屏蔽结构，机箱是2U19英寸，适用机架安装。

15、                      供    电：AC220V，50Hz，额定功率90W。

16、                      使用环境：温度-20～+40℃，湿度≤80％。禁止在腐蚀性气体环境下工作。

17、                      仪器外形尺寸：482.6×410×88mm。标准2U19英寸机箱。

18、                      质量：11kg。

三、仪器外形：

  1、仪器外形图：

  

  2、前面板图：  

  

3、后面板图：

   

l                      外同步：提供与脉冲调制的同步信号TTL电平。

l                      DB9针座：RS422通信接口，与随机配送的UT-850（USB-RS422）转接器相连接。UT-850的接线图。

DB9序号	定义
1	收+（A）
2	收-（B）
3	发+（X）
4	发-（Y）
5	GND
6	N/A
7	N/A
8	N/A
9	N/A

 

 

 

 

 

 

四、使用说明：

开机后缺省显示状态：频率12000.00MHz，功率 5.0dBm，周期0.1ms，脉宽50μs，调频带宽50MHz，线性递增方式，RF开关处于关断状态。打开射频开关输出的参数如所设置的数值。可以先调整好参数，再打开RF开关；或打开RF开关，再调整参数。工作的实测谱线如下图所示。

1、频率设置：

按“Freq/Step”键，在频率显示框的左侧1位显示 “”，这时可以进行频率的设置。

l                      用数字键部分直接置数（8000或8），按“MHz/dBm”或“GHz/-dBm”键，完成频率（8GHz）的设置。

l                      用递增“”或递减“”键按设置的步进大小，进行频率调整。

2、频率步进设置：

按“Fn”键，再按“Freq/Step”键，在频率显示框的左边2位显示“”，这时可以进行频率步进的设置。用数字键直接置数（50），按“MHz/dBm”键，完成频率步进（50MHz）的设置。

3、功率设置：

首先按“Ampl/Step”键，在功率显示框的左边显示“”，这时可以进行功率的设置。

l                      用数字键直接置数（10.5），按“MHz/dBm”键，完成功率（10.5dBm）的设置；

l                      用递增“”或递减“”键按设置的步进大小，进行功率的设置。

4、功率步进设置：

首先按“Fn”键，再按“Ampl/Step”键，在功率显示框的左边2位显示“”，这时可以进行功率步进的设置。用数字键直接置数（0.2），按“MHz/dBm”键，完成功率步进（0.2dB）的设置。

5、脉冲周期设置：

按“DutyCy”键，在脉冲周期显示框的左边“.”被点亮，这时可以进行脉冲周期的设置。用数字键直接置数（0.1），按“ms”键，完成脉冲周期（0.1ms）的设置。

注意：设置周期时，范围0.1~40.0ms，周期≥脉宽+0.1 ms。

6、脉冲宽度设置： 

            按“Width”键，在脉冲宽度显示框的左边“.”被点亮，这时可以进行脉冲宽度的设置。用数字键直接置数（25），按“μs”键，完成脉冲宽度（25μs）的设置。

注意：脉宽范围：0.5～900.0μs，脉宽≤95%周期。

7、调频带宽设置：

      按“FMS”键，在调频带宽显示框的左边“.”被点亮，这时可以进行调频带宽的设置。用数字键直接置数（80），按“MHz/dBm”键，完成调频带宽（80MHz）的设置。

   8、调频方式：上电缺省状态，显示窗横线指向“+”，信号处于线性递增调频方式。按一下“+ 0 -”健，右侧横线下移指向“0”，信号处于等频方式。再按一下“+ 0 -”健，右侧横线下移指向“-”，信号处于线性递减方式。再按一下“+ 0 -”健，返回线性递增调频方式。

9、存储和调用设置：

          按“Save∕Recall”键，再按数字键（0～4），即完成存储。用于存储常用的5种参数状态。

          按“Fn”键，再按“Save∕Recall”键，然后输入存储时的数字，即调出存储位置上的所设置的仪器参数。

   10、清除键“”：当出现误操作时，按一下，清除上次的操作。

11、射频开关设置：

                  按下“RF”键，指示灯“RFon”点亮，即有射频输出。再按一下“RF”键，指示灯“RFon”熄灭，即无射频输出。

   12、复位：绿色按键。

按下“Preset”键，系统自动回到初始化状态，即完成复位设置。

13、同步输出：提供与脉冲同步的脉冲信号。

14、通讯接口：DB9，按规定的RS422通讯协议。

注意：

l                      按键有提示音：每按一下按键，发出声音。

l                      上述1～8项的操作，要严格按说明的顺序完成每一项的操作，否则会导致操作失灵。如果在操作过程中，发觉按错键，请按“←”键，清除上次的误操作，可继续正确的操作。

l                      如果由于误操作，导致按键失灵时，按复位键“Preset”，仪器回到初始化状态，再进行操作。

五、原理介绍

1、系统组成

该系统要由四个子系统组成：控制子系统，中频信号子系统，射频信号子系统、功率控制子系统。

系统组成框图

2、子系统之间的接口

       控制输出信号：由控制板送给中频子系统，控制线LVTTL电平的I/O 口线。

     中频输出信号：由中频子系统送给射频子系统，50欧同轴电缆。

     脉冲控制信号：由中频子系统送给射频子系统，50欧同轴电缆。

     DA 控制信号：由控制子系统送给射频子系统，控制线。

     AD 采样信号：由射频子系统送给控制子系统，控制线。

3、各个子系统工作原理与结构

l                      控制子系统：

控制子系统主要用于接收外部的指令进而产生波形控制信号，驱动中频信号产生子系统和射频信号产生子系统。该系统可以通过RS422 接口接收来自远程计算机的控制信号，也可以接收前面板按键输入的控制指令，并将系统的状态参量通过RS422反馈信息或数码管予以显示。

控制子系统集成了RS422接口，总线驱动接口，DA与AD接口。采用Silabs公司的单片机作为总控处理器，同子系统Atmel的单片机按串口通信协议进行控制。数码管显示频率（8位）、功率（6位）、脉冲周期（4位）/宽度（4位）、线性调制的射频带宽（4位）。

l                      中频子系统：

 

         中频子系统中CPLD采用 ALtera公司的MAXII系列高速芯片与Atmel的单片机一起，用以将来自控制子系统的信号和存储在SDRAM中的波形信号转换成高速控制信号来驱动DDS。DDS采用AD公司的高速芯片，用以产生0.9GHz线性调频信号。该信号经过两级倍频1800±50MHz中频信号，作为射频子系统的输入信号。该子系统主要包括：CPLD波形控制板，DDS信号产生单元，3GHz参考时钟产生单元，倍频滤波单元。

时序图

 

线性调频信号示意图

DDS技术的基本原理图

 

l                      射频子系统：

  射频子系统主要功能是通过上变频将中频线性调制信号搬移到1～12GHz波段，通过开关滤波器组产生最终所需的射频信号。该子系统主要包括：本振产生单元，二、三次变频单元，开关滤波器组。   

l                      功率控制子系统：

功率控制单元主要负责信号的输出功率控制，该单元主要完成信号功率检波，并与电调衰减器一起完成输出信号功率的闭环调节。功率控制单元上还集成了调制器和110dB程控衰减器完成信号的脉冲调制及输出功率的大动态调节。其组成框图如下所示。

 

功率控制单元原理框图

 

六、通讯协议：

采用RS422通讯格式。9600、N、8、1，计算机为主机，本机为从机。当有串口信号输入时，前面板的按键失灵。由计算机完成各项操作，方便系统的程控测试。详细指令见下页表格。

例如：发送指令7e 7e 0e 01 00 00 64 01 86 a0 00 01 00 0a 05 64 01；若发送指令成功，返回FF。主机工作状态按指令更改成：射频开通，功率10dBm，频率1000MHz,周期0.1ms，脉宽10.5μs，带宽100MHz，调频方式递增。若所发送指令失败，则返回AA。

 

 

 

通讯指令表

 

七、使用注意事项：

    1、按使用说明的要求进行操作，在操作失误后导致显示出现错误时，按复位键重新开始，再不正常，重新开机。仪器即可正常运行。

    2、当开机无显示，或出现调节失灵等任何故障，请找厂家修理，切不可随意打开。否则厂家将不予保修。

八、产品成套性： 

   主  机                           1台

     电源线                           1根

     USB转RS-485/422转换器          1套

     保  险                           2只

     说明书                           1份

     合格证                           1份

九、产品储存：

本机应储存在温度-20～+40℃，相对湿度＜80％的不结霜通风室内，室内不应有烟雾、煤气、酸气、挥发性溶剂及高粉尘含量。