Разработка нелинейного радиолокатора для обнаружения электронных устройств, содержащих нелинейные компоненты, страница 27

RF Входное DC Напряжение............................................... ± 0.1V

Диапазон рабочих температур (TC) ………......... –40°C to 105°C

BW_BB I+, I–, Q+, Q– выходная полоса частот……………530 МГц

Каждый выход I и Q каналов имеет сопротивление 100 Ом со встроенной емкостью 6 пФ. Добавляя внешние резисторы номиналом 100 Ом, как показано на рисунке 5.4.1, получим ФНЧ с граничной частотой по уровню -3 дБ равной 530 МГц. Это позволяет упростить конструкцию, исключая необходимость в дополнительных внешних ФНЧ между демодулятором и АЦП.

R9, R11, R13, R14 имеют номинал 100 Ом.

C16, C21, C22, C29, C30 емкость равна 6 мкФ.

Рис 5.4.1. Схема включения резисторов в цепь выхода I и Q каналов.

Рис. 5.4.2. Схема демодулятора LTC5585.

Демодулятор в канале приема второй гармоники должен  обеспечивать демодуляцию сигнала в диапазоне частот от 1710 МГц до 1890 МГц. Для этого на его вход LO (Local Oscillator) необходимо подавать сигнал гетеродина с частотой от 1850 МГц до 2050 МГц соответственно.  Также необходимо задать номиналы навесных элементов в соответствии с радиочастотой и частотой гетеродина.

Рис. 5.4.3. Навесные элементы демодулятора LTC5585, зависящие от рабочих частот, для канала приема второй гармоники.

Согласно документации, для указанных выше частот, номиналы данных навесных элементов составляют:

L2: 4,7 нГн;

С23: 0,5 пФ;

С14: 0,8 пФ;

L1: 5,1 нГн.

В канале приема третей гармоники необходимо обеспечить демодуляцию сигнала в  диапазоне 2565.. 2835 МГц. Для этого необходимы  частоты гетеродина от 2470 МГц до 2650 МГц, а также следующие параметры навесных элементов, показанных на рисунке 5.4.4.

Рис. 5.4.4. Рис. 5.4.3. Навесные элементы демодулятора LTC5585, зависящие от рабочих частот, для канала приема третьей гармоники.

L16: 2,7 нГн;

С85: 0,5 пФ;

С70: 1  пФ;

L13: 1,2 нГн.

5.5. Аналого-Цифровой Преобразователь (АЦП).

В качестве АЦП используем LTC2185 фирмы Linear Technology. Это двухканальный (по 16 бит на канал) АЦП одновременной выборки с отношением сигнал – шум (ОСШ или SNR) равным 76,8 дБ. Его основные характеристики:

Низкая потребляемая мощность: не более 370 мВт;

Напряжение питания 1.8 В;

Рабочая полоса частот до 550 МГц;

Режимы сна и отключения для снижения энергопотребления;

Диапазон рабочих температур от -40 до +85 ° C;

Рис. 5.5.1. Структурная схема АЦП LTC2185.

Временные диаграммы работы данного АЦП на рисунке 5.5.2.

Рис. 5.5.2. Временные диаграммы работы АЦП LTC2185.

Управление работой АЦП осуществляется по SPI – Serial Programming Interface. Принцип работы данного интерфейса показан на рисунке 5.5.3.

Рис 5.5.3. Временные диаграммы работы SPI.

Поясним приведенную выше диаграмму:

При подаче низкого напряжения на порт , включается порт  SCK, который принимает тактовую частоту. На порт SCI подаются команды управления режимами работы, запись которых в регистры производится по переднему фронту тактовых импульсов SCK. Порт SDO является опциональным портом, который позволяет читать данные режима работы АЦП установленные в регистрах. Чтение данных производится по заднему фронту импульса SCK. В данном проекте чтение режимов работы не требуется, поэтому порт SDO следует оставить не подключенным.

5.6. Синтезатор частоты и генератор управляемый напряжением (ГУН).

В данном нелинейном локаторе используем синтезатор LTC6946. Это высокопроизводительный, малошумящий синтезатор с петлей фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) и полностью интегрированным генератором управляемым напряжением (ГУН), для работы которого не требуется никаких внешних компонентов. Основные характеристики синтезатора приведены в таблице 5.6.1.

Таблица 5.6.1. Основные характеристики синтезатора LTC6946.

Параметр	Номинал	Единица измерения
Опорное напряжение (VREF)	3,6	В
Напряжение питания	5,5	В
Диапазон рабочих температур	-40..+105	ºС
Опорная частота	10..250	МГц
Диапазон выходных частот ГУН	0,373..5,790	ГГц
Выходная мощность	-1,2..2,3	дБм