本文關(guān)鍵詞：24GHz車載雷達(dá)接收機(jī)射頻前端電路設(shè)計(jì)與研究

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【摘要】：隨著交通事故頻發(fā),交通安全問題引起人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。車載防撞雷達(dá)作為一種可以有效預(yù)防并減少交通事故的措施,成為了越來越多車廠公司研究的熱點(diǎn),雷達(dá)接收機(jī)射頻前端是車載雷達(dá)系統(tǒng)的重要組成部分,其中低噪聲放大器和混頻器是雷達(dá)接收機(jī)射頻電路的核心部件。本論文主要對(duì)工作頻率在24GHz的低噪聲放大器和混頻器進(jìn)行了重點(diǎn)研究設(shè)計(jì)與仿真。首先,本文介紹了車載雷達(dá)接收機(jī)的發(fā)展背景與研究方向,接著詳細(xì)論述了超外差雷達(dá)接收機(jī)系統(tǒng)的組成、工作原理以及主要技術(shù)指標(biāo)。接著,本文詳細(xì)介紹了低噪聲放大器在雷達(dá)接收機(jī)系統(tǒng)中的作用及其主要技術(shù)指標(biāo),并對(duì)其進(jìn)行了設(shè)計(jì)與仿真。本文采用安華高公司的VMMK-1225低噪放管,并利用ADS軟件設(shè)計(jì)了低噪放芯片的偏置電路、反饋網(wǎng)絡(luò)、射頻扼流電路和匹配電路。射頻扼流電路的設(shè)計(jì)采用電感與接地電容完成,匹配電路采用微帶線匹配,輸入端采用最小噪聲匹配,輸出端采用最大增益匹配,經(jīng)過仿真和之后的優(yōu)化調(diào)節(jié),低噪聲放大器滿足穩(wěn)定性指標(biāo),噪聲系數(shù)很低,匹配程度良好,S11、S22在23.75GHz到24.25GHz之間滿足小于-10d B,頻帶內(nèi)各參數(shù)達(dá)到指標(biāo)。之后,又設(shè)計(jì)了低噪聲放大器版圖,經(jīng)過多次調(diào)諧,仿真結(jié)果S11、S22均小于-10dB。本文最后詳細(xì)介紹了混頻器的組成、工作原理及主要技術(shù)指標(biāo),明確了設(shè)計(jì)單平衡混頻器的設(shè)計(jì)步驟,并利用ADS軟件進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)與理論分析。耦合器選擇4指的3d B蘭格耦合器,經(jīng)仿真耦合程度良好;采用切比雪夫逼近設(shè)計(jì)模擬低通濾波器;對(duì)混頻二極管設(shè)計(jì)匹配電路,采用微帶線匹配。設(shè)計(jì)的混頻器經(jīng)過調(diào)諧優(yōu)化,最終仿真結(jié)果顯示混頻器技術(shù)參數(shù)達(dá)到所設(shè)計(jì)指標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：24GHz 接收機(jī) 射頻前端 低噪聲放大器 混頻器
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.67
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 課題研究背景與意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)9-13
• 1.2.1 雷達(dá)接收機(jī)射頻前端發(fā)展現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 車載防撞雷達(dá)發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第2章 雷達(dá)接收機(jī)射頻前端15-30
• 2.1 雷達(dá)接收機(jī)組成15-16
• 2.2 雷達(dá)接收機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)16-18
• 2.2.1 靈敏度16-17
• 2.2.2 工作帶寬17
• 2.2.3 動(dòng)態(tài)范圍17-18
• 2.2.4 工作穩(wěn)定性和頻率穩(wěn)定度18
• 2.2.5 可靠性18
• 2.2.6 抗干擾性18
• 2.3 低噪聲放大器簡(jiǎn)介18-23
• 2.3.1 噪聲系數(shù)19-20
• 2.3.2 低噪聲放大器增益G20-21
• 2.3.3 動(dòng)態(tài)范圍與工作頻帶21
• 2.3.4 噪聲系數(shù)、動(dòng)態(tài)范圍與放大器增益的關(guān)系21
• 2.3.5 穩(wěn)定性21-22
• 2.3.6 端口駐波比22-23
• 2.4 混頻器簡(jiǎn)介23-29
• 2.4.1 變頻損耗23-24
• 2.4.2 1dB壓縮點(diǎn)24
• 2.4.3 動(dòng)態(tài)范圍24
• 2.4.4 雙頻三階交調(diào)與線性度24-26
• 2.4.5 噪聲系數(shù)和等效噪聲溫度比26-28
• 2.4.6 隔離度28
• 2.4.7 鏡頻抑制度28-29
• 2.4.8 端口駐波比29
• 2.4.9 本振功率與工作點(diǎn)29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第3章 應(yīng)用于 24GHZ的低噪聲放大器研究30-46
• 3.1 低噪聲放大器的作用30
• 3.2 低噪聲放大器仿真30-45
• 3.2.1 低噪放管的選擇30-31
• 3.2.2 直流分析與偏置電路設(shè)計(jì)31-33
• 3.2.3 射頻扼流電路設(shè)計(jì)33-35
• 3.2.4 穩(wěn)定性分析與設(shè)計(jì)35-37
• 3.2.5 匹配電路的設(shè)計(jì)37-40
• 3.2.6 整體電路原理圖仿真40-42
• 3.2.7 原理圖版圖聯(lián)合仿真42-45
• 3.3 本章小結(jié)45-46
• 第4章 應(yīng)用于 24GHZ的單平衡混頻器研究46-62
• 4.1 混頻器基本原理46-47
• 4.2 混頻器的組成47-51
• 4.2.1 3dB定向耦合器47-49
• 4.2.2 低通濾波器49-51
• 4.3 混頻器的設(shè)計(jì)與仿真51-61
• 4.3.1 3dB定向耦合器設(shè)計(jì)52-54
• 4.3.2 低通濾波器設(shè)計(jì)54-56
• 4.3.3 匹配電路設(shè)計(jì)56-58
• 4.3.4 混頻器完整電路58-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 致謝67

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