第一百九十八章 PD脈衝多普勒雷達！
三位教授圍著桌子站成了一個半圓。
圖紙上的內容分成上下兩個部分。
上半部分是一台雷達裝置的整機側視圖，線條細密規整。
天線是一麵拋物麵反射體，直徑約一米二，表麵畫著密集的同心圓環，標注欄寫著“反射麵精度優於±0.3mm”。
饋源從反射麵中心向前伸出，是一段錐形的波導結構。
天線底座連著伺服電機和方位俯仰傳動箱，箱體內部齒輪傳動的簡圖在旁邊放大畫了一幅局部細節。
齒數比標注得清清楚楚，基座底部是個三腳支撐結構，展開的角度標著“120°等分”。
下半部分是整機的係統框圖。
最左側是天線和收發開關，接著依次串接：低噪聲放大器，中頻濾波器以及模數轉換器，也就是ADC。
然後信號兵分兩路，一路進數字信號處理器（DSP），另一路進入伺服控製回路。
數字信號處理器的輸出端畫了一根粗線通向顯示終端，旁邊還有一條虛線回連到發射機觸發電路，標注著“全相參同步”四個字。
王鵬飛最先俯下身去，兩隻手撐在桌邊，目光從反射麵天線開始，沿著信號鏈路一步一步往下走。
“S波段。”
“發射功率大於50千瓦。”
“FFT點數1024………”
王鵬飛嘴裡喃喃自語，然後猛地直起身，轉頭看向林默，眼神裡的光壓都壓不住。
“林廠長，你這是準備要研究多普勒雷達技術？”王鵬飛的聲音比平時快了半拍。
要知道，他自己就是研究這一方麵的。
因為經費問題，冇辦法推進。
而現在突然看到了一個全新的新的技術方向。
又何嘗不興奮？
林默靠在鐵皮櫃旁邊，雙手交叉抱在胸前，點了點頭：
“是的，王老師，這套方案我斷斷續續推了快兩個月，和目前國內主流方案並不一樣，今天正好請您三位幫著把關。”
說著，林默走到桌邊，俯下身，手指從圖紙的最左側開始，沿著信號鏈路一節一節地往後指：
“我的想法是，做一套PD體製的脈衝多普勒雷達。”
“核心是這麼幾個技術點，首先是全相參穩頻基準，發射機本振和接收機本振必須鎖在同一個頻率基準源上，做相乾檢波，才能從回波中提取出目標的多普勒頻率偏移信息。”
“這個穩定度需要非常高，要做到什麼量級呢？”
“短穩優於十的負十二次方量級，基底相位噪聲在KHz偏頻處低於負一百二十dBc。”
“現有市麵上的恒溫晶振不夠，要麼我們自己搭鎖相環倍鏈，要麼直接從外部采購銣鐘做參考源。”
林默說完這一句，手指移到信號處理框圖的第一個大模塊上。
“第二個關鍵點，是距離門加多普勒濾波器組，也叫做MTD技術。”
“簡單一點來說，就是把空域切割成若乾個距離單元，每個距離單元做一組多普勒濾波器，每個濾波器對應一個速度通道。”
“這樣一來，地麵靜止雜波被濾掉了，隻有移動目標才能從對應的速度通道裡冒出來。”
“這個濾波器組在咱們的定製芯片上實現，采用頻域加權算法，副瓣抑製做到負四十分貝以下。”
“雜波抑製比的控製，地雜波至少七十個分貝，氣象雜波五十個分貝以上。”
王鵬飛聽到這兒，不自覺地往前湊了一步，目光緊盯著林默手指劃過的信號流，眼神越來越亮，越來越火熱。
“第三個關鍵點。”
林默的手指繼續往前，“多脈衝重複頻率波形設計。”
“單一PRF冇辦法同時解決距離模糊和速度模糊問題。”
“我打算采用高，中，低三組脈衝重複頻率輪換工作，高PRF解決速度無模糊，低PRF解決距離無模糊，中PRF做過渡銜接。”
“三個頻率組通過波形調度器自動切換，實時確定目標的真實距離和真實速度。”
“遠距離探測能力要求在二十公裡以上，對典型目標的檢測概率不低於百分之八十。”
說完，林默直起腰來，手指收了回去：“以上三點，全相參穩頻，MTD濾波器組以及多PRF波形設計就是本方案的技術基礎。”
“後續的測角用單脈衝和差比幅，虛警控製用恒虛警檢測CFAR，整個鏈路跑通了。”
“這台雷達就能實現全自動搜索，目標檢測，跟蹤和威脅評估，這是我對整條技術路線的梳理。”
話音落下，辦公室裡安靜了幾秒。
“廠長，這個技術路線完全，你是怎麼想到的？”
“真的非常有可能！”
“比目前國內的方案要優化得多。”
王鵬飛瞪大眼睛，眼神裡躍躍欲試，恨不得現在就開始按照方案進行推進實驗。
“略懂一點點，王老師，這不想讓你們審核審核，看一看。”
“在現有基礎上完善完善。”林默謙虛的說道，
“不用完善，我覺得現在這個方案就非常好。”王鵬飛忙不迭的說道。
“就這麼辦！”
一邊的陳紅日緊緊釘在接收前端那一部分。
“林廠長，我想說一句。”陳紅日推了一下黑框眼鏡，
“噪聲係數一點五分貝以下，這個指標在S波段上，常規的矽雙極型器件根本達不到。”
“要過這個門檻，隻能用砷化镓高電子遷移率晶體管來搭第一級LNA，而且為了保證熱噪聲不高於基底，前端組件必須做低溫環境。”
“至少要有半導體製冷措施你圖紙上看不出散熱設計，這個我來補充一下？”
林默讚同道：“陳老師，這塊你做主，前端鏈路你全權設計，製冷方案按你的經驗走，設備預算單獨列支，不占常規研發經費。”
陳紅日點點頭，手指落回圖紙上混頻器的框格旁邊補了一句。
“我看了一下，本振鏈路的相位噪聲對多普勒檢測影響很大。”
“如果銣鐘到位了，我建議鎖相環的環路帶寬做窄一點，本振近端相噪能再壓一壓，小目標回波的多普勒分量不容易被淹冇。”
“冇問題，陳老師，按照你的方案走。”
張東升站在兩人身後，從剛才開始他就一直冇有出聲。
“一百零二四點FFT，還要實時更新率每秒五十幀，這個運算量，通用處理器冇戲，必須用專用硬件加速器，而且最好是多級流水線結構。”
“林廠長，我看你在芯片框圖上標的全定製，你是不是已經設計了配套的芯片方案？”
聞言，林默轉身從抽屜裡拿出一份更小的圖紙，攤開在雷達係統圖紙旁邊。
上麵的線條更密，布滿了標準單元門級的電路排布示意圖，頂頭一行字寫著“PDSP-1型信號處理器架構”。
“是的，張老師，下個月芯片車間設備調試。”
“八月份第一次流片，流出來的第一片晶圓，就是專門為這個雷達前端設計的。”
“全定製數字信號處理器，支持一百二十八到一千零二十四點FFT可配，工作頻率四十兆赫茲，功耗控製在五瓦以內，外部接口帶四路十二位ADC並行輸入和一路串行同步輸出。”
張東升俯下身看了芯片圖差不多十秒鐘，然後直起腰來，呼出一口長氣。
“好的，有這個芯片運算量就冇問題了。”
“我接手控製部分，天線掃描目標跟蹤，信號處理和伺服閉環聯動，給我兩個月，第一個控製原型平台應該能跑起來。”
張東升頓了一下，又補了一句，聲音比剛才低了些。
“林廠長，這台雷達如果真的做出來了，它的作用距離和對低空高速目標的探測精度……你是知道的。”
“到了外場測試階段，廠區後麵那個山坳靶場可能不夠用了，彈著區和探測區的夾角會互相打架。”
林默聽完，目光在圖紙上停了兩秒，然後抬起眼看著張東升。
“到時候找個更大的靶場就是了，先把東西做出來，測試場地的事情到時候會解決。”
說完這句話，又轉頭看了看王鵬飛和陳紅日：“王老師，陳老師，你們還有什麼補充？”
王鵬飛搖了搖頭：“冇有，技術路線清晰，指標分解到位，我回去就把算法框架搭出來，爭取一個月內出仿真驗證第一版。”
陳紅日把圖紙上低噪聲放大器那一塊又看了一眼，然後伸手在圖紙邊緣折了一個角作為標記：
“一周之內，前端鏈路的器件選型和製冷方案給到你，砷化镓管子的渠道我先確認一下，如果國內拿不到貨，可能需要幫忙走香港的渠道。”
林默大手一揮：“冇問題，渠道的事我來協調，你們隻管解決技術問題。”