Разработка нелинейного радиолокатора для обнаружения электронных устройств, содержащих нелинейные компоненты, страница 29

Используем ЦАП LTC2641. Это миниатюрный (3мм х 3мм), термостабильный, 16 битный ЦАП. Напряжение питания от 2,7 В до 5,5 В. Потребляемый ток 120 мкА.

Рис. 5.7.1. Схема ЦАП LTC2641.

Управление осуществляется по уже рассмотренному интерфейсу SPI.

Рис. 5.7.2. Интерфейс управления SPI.

5.8. Фильтр низких частот.

Как будет показано далее, смеситель в передающем канале работает с частотами от 10 МГц, тогда в качестве промежуточной частоты выберем 20 МГц. Для фильтрации внеполосных помех установим после ЦАП фильтр низких частот  SCLF-25.

Его полоса пропускания – от постоянного тока до 25 МГц. Диапазон рабочих температур от -40 до +85 ºС. Вносимое ослабление приведено на рисунке 5.8.1.

Рис. 5.8.1. Ослабление фильтра низких частот, в зависимости от частоты.

5.9. Смеситель.

Так как согласно ТЗ частота зондирующего импульса равна 900 МГц ±5%, то необходимо перенести сигнал на данную частоту. Для этого используем смеситель LTC5521. Этот смеситель характеризуется очень высокой линейностью, широким диапазоном выходных частот – до 3,7 ГГц, широким диапазоном напряжения питания – от 3,15 В до 5,25 В. Функцией отключения для оптимизации энергопотребления.

Основные характеристики:

Мощность гетеродина +10 дБм;

Напряжение сигнала с гетеродина – от 0 до 1,5 В;

Мощность сигнала ПЧ +10дБм;

Диапазон рабочих температур – от -40 до +85 ºС;

Частоты гетеродина – от 10 до 4000 МГц;

Частоты ПЧ – от 10 до 3000 МГц;

Частоты выходного сигнала – от 10 до 3700 МГц;

Схема смесителя приведена на рисунке 5.9.1.

Рис. 5.9.1. Схема смесителя LTC5521.

5.10. Полосовой фильтр канала передачи.

Согласно ТЗ, частота зондирующего сигнала может изменяться в диапазоне от 855 МГц до 945 МГц. Для ограничения внеполосного излучения установим полосовой фильтр 4DFA-902E-10 фирмы TOKO Industries.

Его основные характеристики приведены в таблице 5.10.1.

Таблица 5.10.1. основные характеристики фильтра 4DFA-902E-10.

Параметр, единицы измерения	Номинал.
Центральная частота, МГц	902,5
Полоса пропускания, МГц	±50 МГц
Вносимые потери, дБ	2
Максимальная нелинейность в полосе пропускания, дБ	1
Избирательность, дБ (f0 ± 77,5 МГц)	18

Рис. 5.10.2. Корпуса фильтра 4DFA-902E-10.

5.11. Усилитель канала передачи.

Согласно ТЗ, выходная мощность проектируемого нелинейного радиолокатора должна составлять не менее 10 Вт.

Выходная мощность синтезатора составляет 2,3 дБм, тогда согласно рис. 5.11.1, мощность выходного сигнала составляет 1 дБм.

Рис. 5.11.1. Зависимость выходной мощности смесителя от мощности сигнала на входе.

1дБм = -29 дБВт = 1,259 мВт

Требуется усилить мощность выходного сигнала в  раза или в  дБ.

Используем в качестве усилителя PM2111фирма Pacific Monolithics.

PM2111 это двухкаскадный высокоэффективный усилитель, построенный на полевых транзисторах из арсенида галлия. Он предназначен для применения в беспроводных устройствах с центральными частотами от 850 МГц до 1650 МГц. Полосы пропускания более 50 МГц обеспечиваются использованием внешних согласующих компонентов.

Приведем основные характеристики данного усилителя в таблице 5.11.1.

Таблица 5.11.1. основные характеристики усилителя PM2111.

Параметр	Символ	Значение			Единица измерения
		Мин.	Средн.	Макс.
Частотный диапазон	f	800		1675	МГц
Усиление	G		29		дБ
Потребляемый ток	IDD		500	600	мА
Напряжение питания	VDD		+9		В
Рабочие температуры	TOP	-40		+85	ºС

Рис. 5.11.2. Схема усилителя PM2111.

Как отмечалось ранее, для обеспечения широкой рабочей полосы частот необходимы внешние компоненты. Ни рисунке 5.11.3. показана схема включения усилителя PM2111 с внешними элементами, а в таблице 5.11.2. приведены их номиналы.