某炮瞄雷达目标信号产生器的研究与设计

摘要

雷达训练需要运动目标的配合，空中飞行目标的配合又受到诸多因素的制约，迫切地需要研制模拟仿真训练器材。在此背景下设计了某炮瞄雷达目标信号产生器，主要研究了运动目标信号源的设计和天线的设计。
　　本文首先对某炮瞄雷达目标信号产生器的原理、组成进行了综述性介绍，从课题要求的角度出发，设计了满足系统要求的技术方案。再详细介绍了调制信号产生器的设计。从课题需求的角度确定了基于单片机 AT89S51的软硬件平台，采用 I-t转换D-t产生距离脉冲法，使用时随电路NE555产生了一个频率为xKHz的运动脉冲，并且实现了信号幅度显示，使用LM324放大信号幅度，通过电位器实现幅度可调。并且详细设计了调制信号产生器的各个模块的硬件电路原理图，以及软件编程的思路和流程。然后对适用于X波段通信的微带天线进行了研究和设计，分别对三种天线单元结构进行了设计、仿真与优化，仿真结果表明,综合运用在正方形辐射贴片上切角、缝隙耦合馈电和引入空气层的方法可以明显减小天线的尺寸，展宽天线频带。该种结构的天线单元在电压驻波比 VSWR≤2的情况下，相对阻抗带宽达到32％，增益达到8.13dB。最后利用组阵技术，设计了16元平面阵列天线，并分析了平面阵列辐射特性，利用仿真软件进行了仿真、比较，获得了最佳水平阵元距离为0.78λ和垂直阵元距离为0.775λ。制作了天线阵实物，测试结果与仿真结果吻合良好，相对阻抗带宽（VSWR≤2）达到16%，天线增益达到18.5dB。该天线具有较好的电性能和辐射特性，很适合应用于某炮瞄雷达通信。

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第一章 绪论

§1.1选题背景和意义

§1.2雷达模拟仿真训练发展概况

§1.3论文的研究工作及内容安排

第二章 系统总体设计

§2.1总体设计目标

§2.2系统组成及基本原理

§2.3各组成部分基本原理及设计方法比较

§2.4本章小结

第三章 调制信号产生器的设计

§3.1调制信号的设计要求

§3.2运动目标模型的建立

§3.3运动目标产生电路设计

§3.4软件设计

§3.5本章小结

第四章 天线设计

§4.1天线设计要求

§4.2微带天线理论

§4.3微带天线单元设计

§4.4微带阵列天线设计

§4.5本章小结

第五章 系统调试与测试

§5.1调制信号产生器的调试

§5.2天线的测试

§5.3本章小结

第六章 结束语

§6.1本文总结

§6.2存在问题及下一步工作

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间主要研究成果