返回 X-微波

在之前的博客文章中，我使用了X-Microwave RF原型硬件來構建8元素陣列。我們希望使用相同的模塊，但以不同的方式配置它們來構建 Phaser 的原型。希望非常接近最終解決方案的工作原型能夠節省我們修改最終生產板的時間和金錢。

所有X-Microwave 模塊都可以簡單地斷開螺栓并在我們的新設置中重復使用。重新排列這些塊，并進一步升級一些硬件，得到這個：

對于那些喜歡看框圖的人來說，這是看起來像的：

這是后來成為相位器的模型。它只是一個4個接收元件陣列，但它增加了一個發射路徑和一個可編程斜坡線性調頻發生器。發射和線性調頻發生器允許相位器執行FMCW雷達 - 我們將在以后的博客中介紹！

我是否更改了軟件？不！我的意思不是真的。我們將ADF4159添加到設備樹中（這是一個配置文件，告訴Linux系統連接到它的硬件）。然后指示程序使用ADF4159驅動程序，而不是以前使用的ADF5356。但由于IIO生態系統，這些都很容易完成。因此，我們再次使用一種新的相控陣原型設計。但現在是時候優化性能了，這意味著更多的變化！

移相器的性能目標

到目前為止，我們還沒有真正考慮系統的整體性能。對于簡單的天線波束控制演示來說，它運行良好。但是雷達的要求更高，我們希望能夠提供50 dBc量級的無雜散動態范圍（SFDR）。這意味著我們不希望信號的50 dB以內出現任何其他音調。50 dB 是 100，000 倍的功率增益。因此，任何不需要的音調都需要做得非常小！

頻率規劃

在任何RF設計中，都會有很多東西會給你不需要的信號，遠遠大于主信號的1/100，000，主要是混頻器雜散、RF泄漏和元件非線性。我們有一些！以下是我們當前設計的信號頻譜：

我們唯一想要的信號是綠色的信號。但是我們也得到了所有其他的馬刺...我們需要衰減它們，直到它們比 50 GHz 的音調低 10 dB。您始終可以過濾以獲得所需的信號。但這只有在您想要的信號和不想要的信號之間有足夠的分離時才有效。我們沒有那個空間。因此，第一步是創建一個頻率計劃，將這些不需要的信號推離我們想要的信號。

這些不需要的信號落在可預測的地方，但有很多。它們隨著輸入、輸出和混頻器LO頻率的每種組合而移動。我遵循了這里的設計建議，并制定了一個頻率計劃，包括：

射頻輸出：10 GHz

LO 頻率： 12.2 GHz

中頻頻率：2.2千兆赫

現在我有了這個：

馬刺的數量并沒有減少太多，但現在所有的馬刺都離我感興趣的信號足夠遠，我可以使用低成本的濾波器來衰減它們。

濾波

我們必須在整個發射和接收鏈的關鍵位置選擇并放置濾波器。這是使用X-Microwave 原型系統的另一個重要原因。使用它，我們可以輕松地嘗試各種濾波器，在信號路徑中移動它們，測量結果并進行更改。普通的射頻電路板不允許你如此靈活！訂購了一些過濾器，我們用螺栓固定它們，測試并重復。經過一個下午的測量，我們得出了一個濾波組合，得出如下：

因此，主音比任何其他音調高出 50 dB（幾乎 60 dB）以上！這就是我們用于相位器的頻率規劃和濾波方案。

結論

我們現在已經生產了 100 多個相位器套件。他們都使用這個原型設計之旅中的IIO軟件和硬件設計結果。

審核編輯：郭婷