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PLFM_RADAR 实战指南：10.5GHz 相控阵雷达，从仿真到真机

【免费下载链接】PLFM_RADAROpen-source, low-cost 10.5 GHz PLFM phased array RADAR system项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/pl/PLFM_RADAR

一台商用相控阵雷达的报价单，通常比一辆家用轿车还厚。而 PLFM_RADAR 把一台 10.5GHz 的 PLFM 相控阵雷达——发射、接收、波束扫描、目标检测整条链路——摊成了可打样的 Gerber、可读的 Verilog 和能直接跑的 Python 界面，整套成本压到几千元量级，并且允许你随便拆改。别人卖你一台黑盒，它给你一叠能看懂、能复现、能改装的图纸和代码。

项目全貌：两个版本一张表

表格里的差别说穿了就两件事：距离和孔径。Nexus 版用 8×16 贴片阵加 1W 功率管够近距避障和室内实验；想摸到 20 km，就得把天线换成 32×16 开槽波导阵、每路再挂一块 10W 的 GaN 功放板。两个版本共用同一套主板、同一套 FPGA 处理流水线和同一套固件，你从哪个版本起步，学到的东西都能原样迁移到另一个版本。


图：PLFM_RADAR 系统功能框图，呈现相控阵雷达从波形生成、射频收发到 FPGA 信号处理的全链路互联

拆开看：射频、数字与控制三层

先说射频前端。一块 DAC 生成线性调频脉冲，LTC5552双路混频器负责把基带搬上 10.5GHz、再把回波搬回中频；ADAR1000四颗四通道移相器控制 16 路信号的相位，波束方向完全由相位组合决定，毫秒级切换，不用动一根螺丝。16 颗ADTR1107前端芯片一身兼两职：接收时当低噪声放大器，发射时切换成功率放大器。这块板子就是天线与数字世界之间的整个"射频世界"，全部原理图躺在 4_Schematics and Boards Layout/4_6_Schematics/MainBoard/ 里，每个引脚都能查到。

再说数字处理。主芯片是XC7A50T FPGA，原始 ADC 采样进来之后，I/Q 下变频、CIC/FIR 抽取滤波、匹配滤波、多普勒 FFT、MTI 抑制、CFAR 检测全在它里面流水完成，出来的已经是"距离单元 + 速度单元 + 是否目标"。每个算法都有独立的 Verilog 模块和仿真测试台，见 9_Firmware/9_2_FPGA/，连形式化验证工程都放在formal/子目录里，等于给你一套带标准答案的练习题。

控制平面由STM32F746承担：上电时序、AD9523-1低抖动时钟分发、两颗ADF4382频率综合器配置、四颗 ADAR1000 的波束指向，还有 UM982 定位模块、GY-85 姿态传感器和散热风扇。更细的地方：两路DAC5578给 16 个功放通道闭环调偏置，两路ADS7830回读电流，开机自校准。可以把它想成乐团指挥，所有声部什么时候进、进多重，都听它的。

最上面一层是 Python 图形界面。目标回显、Range-Doppler 图、地图标注都在这层，源码在 9_Firmware/9_3_GUI/。整台机器是"FPGA 算数、STM32 管节奏、Python 做人机"的三层结构，每一层都能单独拆下来研究，不用一上来啃整台机器。

三条路线：GUI 演示、方向图复现、真机打样

• A：让 Range-Doppler 界面跑起来。做完这条，你能不碰任何硬件，亲眼看到雷达屏幕长什么样、目标列表怎么刷新。

git clone https://gitcode.com/GitHub_Trending/pl/PLFM_RADAR cd 9_Firmware/9_3_GUI pip install -r requirements_v7.txt python GUI_V7_PyQt.py

启动后点 Start Demo：横轴是多普勒单元对应速度，纵轴是距离单元，画面上的亮线就是演示目标，右侧表格同步给出每个目标的距离、速度和方位角。

图：PLFM_RADAR 图形界面主窗口，实时呈现距离-多普勒图、目标列表与 GPS/姿态信息

• B：复现天线方向图指标。做完这条，你能亲手算出一阵 32×16 阵列的"视力表"，弄懂波束到底怎么形成。

1. 打开 5_Simulations/array_pattern_Kaiser25dB_like.py，单元间距、阵元位置、Kaiser 窗加权全部用 NumPy 几十行写完
2. 用本机 Python 直接运行，得到俯仰/方位二维的增益热力图
3. 把Kaiser 窗换成矩形窗或切比雪夫窗各跑一遍，对比副瓣高度和主瓣宽度的变化
4. 对照 5_Simulations/ 里的 E 面、H 面切面脚本，把方向图拆成两个正交平面验证

图：PLFM_RADAR 阵列方向图仿真热力图，展示开槽波导阵列在俯仰/方位二维空间中的增益分布

• C：备齐真机制造包。做完这条，你手里有一份能直接发给 PCB 工厂的完整制造资料，离一块真正会扫的雷达只隔着焊接和调试。

git clone https://gitcode.com/GitHub_Trending/pl/PLFM_RADAR

1. 打开 4_Schematics and Boards Layout/4_7_Production Files/，按主板、功放板、电源板、天线板分好包，Gerber、BOM、CPL 贴片坐标齐全
2. 对照 7_Components Datasheets and Application notes/ 里的 ADAR1000、ADF4382A、LTC5552 等数据手册，过一遍 BOM 里的关键器件
3. 把主板包发去打样，同步用 8_Utils/Mechanical_Drawings/ 里的外壳与散热器图确认机械结构，为后续焊接调试做准备


图：PLFM_RADAR 的 PCB 堆叠结构图，标注各功能板的层数、板材与厚度设计

底色：一间小工作室和两万颗星

PLFM_RADAR 出自摩洛哥工程师 Nawfal Motii 的一间小工作室。他的起点很朴素：相控阵雷达的完整设计长期锁在厂商的保险柜里，想研究它的人只有两条路，花大钱买设备，或者从零摸索所有环节。他选了第三条，一个人把射频前端、天线阵列、FPGA 流水线、STM32 固件和 Python 界面全部做完，再把图纸、源码、仿真脚本和测试数据一次公开。项目随后在 GitHub 上拿到约 19,000 颗星，大量工程师以 issue 和 PR 的方式参与进来。许可上它做了区分：硬件设计文件采用CERN-OHL-P，软件与固件采用MIT，前者补齐了专利与责任条款，后者保持最大灵活度。开源在这里不只是代码公开，还包括图纸、仿真和那份让你能真的焊出来、拧起来的权利。

收尾：今晚就能做的一个动作

把仓库 clone 下来，进 9_Firmware/9_3_GUI/ 装上依赖，把 GUI_V7_PyQt.py 跑起来。点一下 Start Demo，几秒后 Range-Doppler 图从黑场里亮起，一条亮线斜着爬过屏幕，那是演示目标；风扇声、光标点击声都在这间安静的房间里。

【免费下载链接】PLFM_RADAROpen-source, low-cost 10.5 GHz PLFM phased array RADAR system项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/pl/PLFM_RADAR