搜救雷达应答器的设计与实现

摘要

搜救雷达应答器（SART）是在全球海上安全系统（GMDSS）中，用来指示遇难船舶、救生艇以及幸存者位置的关键装置。当搜救船只使用船载导航雷达发送搜索脉冲出现在SART的工作范围内，SART接收到脉冲后，立刻回应12连续脉冲。搜救船只就能清楚得知失事人员或船只的方向和位置信息，便于快速组织救援，减少海难事故，降低生命、财产的损失。国外很早就开展的相关的研究与制造工作，目前市面上比较好的SART都是欧美国家生产的，我国对此研究较少，技术落后。因此，研究SART，推进其国产化是十分具有现实意义的。
　　本文对SART的基本原理进行研究后，设计实现了一款高集成度低功耗的SART。发射机使用HMC511产生9.2GHz~9.5GHz的微波信号，经过微波高功率放大器HMC590将输出功率放大到30dBm。发射机结构简单紧凑，稳定性高。接收机中的低噪声放大器(LNA)使用微波低噪声晶体管NE3210S01，在ADS中建立电路模型，仿真优化参数，实测增益约为11dB。使用对数检波器AD8317制作了检测灵敏度高达-45dBm的检波电路。为减少带外噪声干扰，在检波器和LNA之间插入了平行微带耦合滤波器。收发电路使用环形器进行隔离，隔离度高于20dB。收发天线使用波导裂隙天线，垂直波束宽度±12.5°，水平方向上平均增益3.5dBi。SART可以选择工作在发射机模式、接收机模式和工作模式，方便测试和检测。
　　实际制作电路并测试的结果表明，SART发射功率30dBm，接收机灵敏度-50dBm，高于国家标准，应答延迟小于0.5uS，使用7.2V/13000mAh锂电池供电理论待机时间123小时，连续工作时间54小时。本文设计的SART结构紧凑，稳定性高，性能优越。

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第1章 绪论

1.1 课题研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 SART设计的基本指标

1.4 本文安排

第2章 SART基本原理

2.1 SART基本原理

2.2 设计方案论述

2.3 本章小结

第3章 SART微波电路设计

3.1 发射机电路设计

3.2 接收机电路设计

3.3 波导裂隙天线设计

3.4 本章小结

第4章 控制系统设计

4.1 单片机最小系统设计

4.2 锯齿波发生器电路设计

4.3 脉冲检测电路

4.4 系统电源电路设计

4.5 指示和警报电路设计

4.6 系统程序设计

4.7 本章小结

第5章 硬件测试与分析

5.1 发射机测试

5.2 接收机电路测试

5.3 天线测试

5.4 控制电路的测试

5.5 整体测试

5.6 本章小结

结论

参考文献

致谢