开源雷达做到20km？一个PLFM雷达项目的FPGA实现拆解

说到雷达很多人第一反应是 军工、昂贵、离普通工程师很远但最近看到一个开源项目直接把这件事“拉回地面” 一个基于 FPGA 的 PLFM 雷达系统理论探测距离可达 20km而且是完整开源设计通过将现代 SDR 技术与创新系统相结合实现了真正的相控阵性能比商业替代方案低 90-95%——并提供开放的 API可以构建自己的应用程序。技术规格AERIS-10 有 2 个版本o AERIS-10NNexus探测范围可达3公里 o AERIS-10E扩展型扫描范围可达20公里频率10.5GHz天线类型Nexus 为 8x16 贴片天线阵列扩展版为 32x16 介质填充缝隙波导天线阵列。电子控制的俯仰角和方位角波束控制。原型机使用 16 个天线单元来控制俯仰角波束方位角则由步进电机控制但设计的系统可以进行改造以电子方式控制俯仰角和方位角。输出多目标距离和多普勒信息界面一个用 Python 编写的图形用户界面 (GUI)。成本系统架构硬件组件AERIS-10的主要子系统包括电源管理板- 为电子元件提供所有必要的电压电平并进行适当的滤波和时序控制时序控制由微控制器保证。频率合成器板- 采用高性能低抖动时钟发生器 (AD9523-1)为以下应用提供相位对齐的时钟参考接收和发送频率合成器ADF4382DACADCFPGA主板包含DAC——生成雷达信号2 个微波混频器 (LT5552) - 用于上变频和中频下变频4 个 4 通道移相器 (ADAR1000) - 用于接收和发送链路波束成形16 个前端芯片 (ADTR1107) - 用于低噪声放大 (RX) 和功率放大 (TX)XC7A50T FPGA - 处理上游 FTG256 板上的雷达信号处理USB接口STM32F746xx 微控制器时钟发生器AD9523-12 个频率合成器 (ADF4382)用于雷达脉冲序列的 4 个 4 通道移相器 (ADAR1000)2 个 ADS7830 ADC位于功率放大器板上用于 Idq 测量功率放大器板上使用 2 个 DAC5578 用于 Vg 控制用于 GUI 地图居中的 GPS 模块GY-85 IMU 用于目标坐标的俯仰/横滚校正BMP180 气压计步进电机8 个 ADS7830 温度传感器用于冷却风扇控制射频开关16块功率放大器板- 仅用于AERIS-10E版本配备10瓦QPA2962 GaN放大器以扩展有效范围天线阵列AERIS-10N (Nexus) - 8x16 贴片天线阵列AERIS-10X扩展型 - 32x16 介质填充开槽波导天线阵列其他组件滑环步进电机和驱动器散热风扇AERIS-10 GUI链接https://github.com/NawfalMotii79/PLFM_RADARhttps://hackaday.io/project/205190-open-source-plfm-radar-up-to-20km-range/details总结这个项目最值得看的不是“能打多远”而是 把一个雷达系统拆成了工程可以实现的模块对于 FPGA 工程师来说本质就是高速数据采集 DSP处理 实时输出适合信号处理的工程师进行研究~就是成本太高了