用于超宽带引信目标回波模拟的窄脉冲电路设计

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王全民，等：用于超宽带引信目标回波模拟的窄脉冲电路设计１１９

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图４超宽带滤波器结构

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图５ＬＰＳ和ＢＰＳ的Ｓ参数仿真曲线

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图６超宽带滤波器ｓ参数仿真曲线

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图２的窄脉冲产生电路在ＦＲ４材质的电路板上实现，其厚度１．６ｍｍ，介电常数４．３，导体厚度０．０３ｍｍ，介电损耗ｌｅ一４。电路的激励源是一个峰峰值５Ｖ，频率２０ＭＨｚ的正弦信号源。图４所示的超宽带滤波器在一块ＧＭＬｌ０００基板上实现，其相对介电常数为３．０５，介电损耗为０．０２３，厚度０．５０８ｒａｍ。高斯窄脉冲产生电路的输出通过５０ｆｌ同轴电缆输出到超宽带滤波器输入端，同轴电缆与电路板之间使用ＳＭＡ接头连接。

图７中所示为ＳＲＤ高斯窄脉冲电路和滤波器电路输出信号的仿真曲线。图８为电路板的实测曲线，其中ＳＲＤＯｕｔｐｕｔ为ＳＲＤ窄脉冲电路输出，纵轴每格表示５００ｍＶ；ＦｉｌｔｅｒＯｕｔｐｕｔ为滤波器电路输出，纵轴每格表示２５０ｍＶ；横轴每格表示５００ｐｓ。测量得到的ＳＲＤ窄脉冲宽度约为１５０ｐｓ，和仿真结果较为接近，但由于窄脉冲电路至滤波器电路阻抗的不连续性，使得信号产生了拖尾振荡；二阶高斯脉冲宽度约为２４０ｐｓ，比仿真得到的脉冲宽度略大一些，其主要原因可能是由滤波器电路加工误差引起的滤波器通带向低频扩展所致，具体原因还需要进一步通过实验确定。通带的低频扩展使得二阶高斯脉冲更接近理想波形，但是由于窄脉冲信号拖尾振荡，二阶高斯脉冲信号也有轻微的振荡出现。

５结论

本文旨在球形目标假设的前提下研究超宽带引信目标回波信号产生的途径，提出了一种使用阶跃恢复二极管和超宽带滤波器产生二阶高斯窄脉冲信号的方法。通过仿真工具设计了超宽带窄脉冲产生

电路，根据所产生窄脉冲的频谱得到超宽带滤波器的参数，设计了满足要求的超宽带带通滤波器。通过

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１２０国防科技大学学报２０１０年第４期ＳＲＤＯｕｒｐｕｔｏ．ｏ－ｏ．ｏ－ｏ

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图７窄脉冲电路输出和滤波器电路输出仿真曲线Ｆｉｇ．７Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ０ｆＳＲＤｃｉｒｃｕｉｔａｎｄｆｉｌｔｅｒｏｕｔｐｕｔｓ

图８窄脉冲电路和滤波器电路输出测量曲线

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测量实际电路的输出并与仿真结果进行比较，验证了所使用方法的可行性。

参考文献：

［１】ＦｏｎｔｍａＲＪ．ＲｅｃｅｎｔｓｒａｍＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ０ｆＳｈｏｒｔ．ｐｔｄ∞Ｕｌｔｒａ－ｗｉｄｅｈａｎｄ（ＵＷＢ）Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ０１１Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ１ｈｅｏｔｙａｎｄＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ。２００４．５２（９）ｔ２０８７—２１０４．

［７］［８］

［９］［１０］

［１１］［１２］［１３］

王春阳，刘刚，师剑军，等．一种高精度引信［Ｊ］．系统工程与电子技术，２００１，２３（２）：１４—１５．

王欣，付红卫．向正义．超宽带引信脉冲源的仿真设计ＥＪ］．弹箭与制导学报。２００６。２６（３）：２６６—２６８．

ＴａｙｌｏｒＪＤ．ＵＩｔｒａ－ｗｉｄｅｂａｎｄＲａｄａｒＴｅｃｈｎｄｏｇｙ［Ｍ］．ＣＲＣＰｒｅｓｓｕＣ，２００１．

王治国，李熹，郭德淳。等．超宽带汽车防撞雷达的设计［Ｊ］．现代雷达，２００７，２９（４）：２０一２３．

Ｂａ．ｒｔｉｅＣ．ＵＷＢｌｎｌｐｕｌｓｅＲａｄａｒＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅａ［Ｒ］．ＴｅｃｈｎｉｃａｌＰ∞ｖｏａ，ＤＲＩＸ：ＯｔｔａｗａＴＲ２００４—２５１。ＤｅｆｅａｅｅＲ＆ＤＣａｎａｄａ，Ｏｔｔａｗａ，Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２００４．

Ｏｐ伴㈣ｌ，ＨａｍａｌａｉｎｅｎＭ，ｌｉｎａｔｔｉＪ．ＵＷＢＴｈｅｏｒｙａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｍ］．ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，Ｉａｄ，２００４．

ＨａｎＪ，Ｎｇｕｙｅｎｃ．ＡＮｅｗＵｌｔｒａ－ｗｉｄｅｂａｎｄ，Ｕｌｔｒａ－ｓｈｏｒｔＭｏｎｏｃｙｅｌｅＰｕｌｓｅＣ，ｅｎｅｒａｔｏｒｗｉｔｈＲｅｄｕｃｅｄＲｉＩｌｇｉ【１６［Ｊ］．ＩＥＥＥＭｉｔｒｅａｎｄＷｉｒｅｌｅｔｅｆ＇，ｏｍｐｏｎｅｔａｔｔｅｕｅｌｓ，２００２，１２（６）：２０６—２０８．

周建明。费元春．新型超宽带雷达发射机技术［Ｍ］．兵工学报．２００８，２９（２）：２４０—２４３．

ＲｕｅｔａｇｗａｒｅｅＡ，ＣｈｏｓｅＡ。ＷｅｉｄｅＪ，ｅｔａ１．Ｕｌｔｒａ－ｆａｓｔＰｕｌｓｅＴｒａｎｓｍｉｔｔｅｒｆｏｒＵＷＢＭｉｃｒｏｗａｖｅＲａｄａｒ［ｃ］，，ＰｌＤｃ∞ｄｉｎ挚０ｆｔｈｅ

３耐ｂ玳ｌ煳Ｒａｄａｒｃ０正渤ｃｅ，Ｓ叩ｔ∞ｂ日２００６：３５４—３５７．

ＣｈｅａＮＭ，ＦａｎｇＫＺ．ＡｎＵｌｔｒａ－ｂ删Ｃｏｐｈｎａｒ－ｗａｖｅｇｕｉｄｅＢａｎｄｐａｓ＊ＦｉｌｔｅｒＷｉｔｈｓＩＩａＩｐＳｋｉｒｔＳｄｅｃｔｉｖｉｔｙ［Ｊ］．ＩＥＥＥＭｉｃｒｏｗａｖｅａｎｄＷｉｒｅｌｅｓｓ晰ｅｎｔａｌｅｔｔｅｒｓ，２００７，１７（２）：１２４—１２６．

ＴｈｏｍｓｏｎＮ，ＨｏｎｇＪＳ．ｃ（¨ｐａｄＵｌｔｒａ－ｗｉｄｄａｅｄＭｉａ∞晡ｐ，ｃ‘叫∞越ＷａｖｅｇｕｉｄｅＢＥ“ｌｐ嘲ｎｌｔ盯［Ｊ】．ＩＥＥＥＭｉｃａ－ｏｗａｖｅａｎｄＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｐｏＭｍＬｅｔｔｅｍ，２００７，１７（３）：１８４—１８６．

ｓ∞Ｊ，Ｑｉ∞ＹＸ，ＩｔｏｈＴ．Ｍｉｎｉａａｎｚ

Ｌｏｗ－ｈＣＰＷＰｅｒｉＭｉｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓｆｏｒＦｉｌｔｅｒＡｐｐｌｉｅｅｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｍｏｎＭｉ∞ｍ＿柳ＴｈｏｒａｎｄＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，２００１，４９（１２）ｔ２３３６—２３４１．

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