【摘要】：沖激雷達(dá)也稱無(wú)載波雷達(dá)、時(shí)域雷達(dá)或基帶雷達(dá),是超寬帶雷達(dá)的一種。與傳統(tǒng)的窄帶雷達(dá)相比,沖激雷達(dá)具有距離分辨率高、穿透能力強(qiáng)、被截獲概率低、反隱身能力強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、功耗小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等一系列優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于穿墻成像、探地成像、生命醫(yī)學(xué)成像、隱身目標(biāo)探測(cè)等各個(gè)領(lǐng)域。本文詳細(xì)研究了一種典型的超寬帶沖激成像雷達(dá)系統(tǒng)的硬件組成部分,搭建了一個(gè)由超寬帶時(shí)域天線,寬阻帶低通濾波器,階躍恢復(fù)二極管超寬帶脈沖發(fā)生器和寬帶高速等效采樣接收機(jī)組成的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)行了短距離目標(biāo)成像實(shí)驗(yàn),取得了良好的效果。本文的研究?jī)?nèi)容主要包括如下幾個(gè)方面:1.研究了超寬帶時(shí)域天線的性能和參數(shù)指標(biāo),比較了幾種超寬帶天線的時(shí)域特性。設(shè)計(jì)了一個(gè)帶寬0.48GHz-3.9GHz的Vivaldi超寬帶天線。使用寬帶微帶-槽線轉(zhuǎn)換巴倫實(shí)現(xiàn)從微帶線到槽線的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換和阻抗匹配。討論了不同指數(shù)曲線對(duì)天線性能的影響,研究了Vivaldi天線的時(shí)域和頻域特性。最終的仿真與測(cè)試結(jié)果得到了很好的吻合,并在實(shí)驗(yàn)中取得了良好的效果。2.研究了缺陷地結(jié)構(gòu)在微波濾波器中的應(yīng)用,提出了一種新型的具有兩個(gè)傳輸零點(diǎn)的缺陷地結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的啞鈴型缺陷地結(jié)構(gòu)相比,這種新型結(jié)構(gòu)在相同體積下具有選擇性更高,阻帶更寬等優(yōu)點(diǎn),并利用這種新型缺陷地結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一個(gè)性能優(yōu)異的寬阻帶低通濾波器,其通帶范圍為DC-3.25GHz,插損小于0.6dB,阻帶衰減在3.75GHz-32GHz范圍內(nèi)大于30dB,矩形系數(shù)小于1.15。3.研究了幾種具有不同輸出功率和帶寬的超寬帶脈沖發(fā)生器。分別是基于射頻晶體管的雪崩脈沖發(fā)生器,基于雪崩晶體管的Marx脈沖發(fā)生器和基于階躍恢復(fù)二極管的超寬帶脈沖發(fā)生器。其中基于射頻晶體管的雪崩脈沖發(fā)生器可以在50?負(fù)載上輸出峰值電壓4.2V,脈寬800ps的超寬帶脈沖,最大重頻5MHz;雪崩晶體管Marx脈沖發(fā)生器可以在50?負(fù)載上輸出幅度1kV,脈寬500ps的超寬帶脈沖,最大重頻10kHz;階躍恢復(fù)二極管脈沖發(fā)生器可以在50?負(fù)載上輸出幅度12V,脈寬280ps左右的超寬帶脈沖,最大重頻5MHz。4.研究了等效采樣方法在沖激雷達(dá)接收機(jī)中的應(yīng)用。討論了等效采樣系統(tǒng)的核心部件-采樣保持電路的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)方法。采樣保持電路由采樣門,選通脈沖發(fā)生器和時(shí)序控制單元組成。本文分析了幾種典型采樣門的結(jié)構(gòu),效率和頻率響應(yīng)特性;討論了選通脈沖對(duì)采樣保持電路性能的影響;研究了幾種高精度皮秒級(jí)步進(jìn)時(shí)鐘的實(shí)現(xiàn)方法。最后設(shè)計(jì)了由四管平衡采樣門,基于階躍恢復(fù)二極管的雙極性脈沖發(fā)生器和基于數(shù)字可編程延時(shí)芯片的步進(jìn)時(shí)鐘發(fā)生器構(gòu)成的采樣保持電路,并在該采樣保持電路的基礎(chǔ)上制作了一部帶寬為DC-2.2GHz,等效采樣率為20Gsps的時(shí)域等效采樣接收機(jī),輸入信號(hào)幅度為-1dBFS時(shí)信噪比為27.62dB。5.搭建了一個(gè)短距離沖激成像雷達(dá)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),采用超寬帶Vivaldi天線作為收發(fā)天線;基于階躍恢復(fù)二極管的皮秒級(jí)超寬帶脈沖發(fā)生器作為發(fā)射機(jī);基于缺陷地結(jié)構(gòu)的寬阻帶低通濾波器作為接收機(jī)前端濾波部分;Hittite公司的寬帶低噪聲放大器HMC374A作為接收機(jī)的射頻放大部分;使用時(shí)域等效采樣接收機(jī)對(duì)沖激信號(hào)進(jìn)行直接采樣接收。利用該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了復(fù)雜環(huán)境下的目標(biāo)成像,隱藏目標(biāo)成像和穿墻目標(biāo)探測(cè)等實(shí)驗(yàn),效果良好,達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN957.52

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 馮若曄;張廣場(chǎng);;某型射頻接收機(jī)高增益下變頻組件研制[J];低溫與超導(dǎo);2014年03期

2 高強(qiáng);石玉;何澤濤;余高干;;基于差分放大器AD8350和比較器ADCMP601的限幅器設(shè)計(jì)[J];磁性材料及器件;2014年01期

3 朱偉;;嵌入式電子校準(zhǔn)技術(shù)在天饋線測(cè)試儀中的應(yīng)用[J];國(guó)外電子測(cè)量技術(shù);2014年04期

4 彭志偉;;一種新型的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)微波點(diǎn)火器[J];電子設(shè)計(jì)工程;2014年09期

5 田錕鵬;郭高鳳;王俊虎;李恩;劉欣欣;高源慈;;一種X波段的大功率諧波吸收濾波器[J];電子元件與材料;2014年06期

6 張桂華;;MIMO的天線系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];電子科技;2014年06期

7 陳華;劉晨輝;周俊文;彭金輝;郭勝惠;;基于波導(dǎo)等效阻抗建模用于鈦鐵礦微波還原的諧振腔體研究[J];材料導(dǎo)報(bào);2014年14期

8 王楠;蘇濤;梁昌洪;;微波傳輸線方程的分析[J];電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào);2014年03期

9 王潔;宋志東;張娟;湛婷;;V波段波導(dǎo)-微帶探針轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)[J];電子科技;2014年07期

10 米彥;張晏源;儲(chǔ)貽道;姚陳果;李成祥;;基于微帶傳輸線的生物溶液處理用納秒脈沖電場(chǎng)發(fā)生器研制[J];高電壓技術(shù);2014年12期

相關(guān)會(huì)議論文 前9條

1 倪國(guó)旗;韓非凡;;介質(zhì)埋藏平面螺旋天線的仿真設(shè)計(jì)[A];2015年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集[C];2015年

2 柳浩;李勝先;;波導(dǎo)TM模式在濾波器中的應(yīng)用現(xiàn)狀[A];2015年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集[C];2015年

3 鄭文峰;文春華;;2.4mm 11dB程控步進(jìn)衰減器的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[A];2015年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集[C];2015年

4 方涌;;寬帶并聯(lián)PIN二極管SPDT開關(guān)設(shè)計(jì)[A];2015年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集[C];2015年

5 譚小花;張榮君;梁洪燦;;抽頭式交指型腔體濾波器的設(shè)計(jì)[A];2013年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集[C];2013年

6 高意;延波;張勇;吳永倫;陳冠軍;;覆蓋Ka頻段的四路功率合成網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)[A];2013年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集[C];2013年

7 李殾;胡江;;X波段基于LTCC技術(shù)的三維帶狀線型延遲線組件[A];2013年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集[C];2013年

8 方涌;;寬頻帶微波均衡器設(shè)計(jì)[A];2013年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集[C];2013年

9 楊彪;許延峰;劉明軍;趙秀才;;多通道射頻功率嵌入式測(cè)試集成電路設(shè)計(jì)[A];2013年全國(guó)微波毫米波會(huì)議論文集[C];2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前9條

1 周利明;基于電容法的棉花產(chǎn)量和播種量檢測(cè)技術(shù)研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

2 栗武斌;HLS II儲(chǔ)存環(huán)數(shù)字逐束團(tuán)反饋系統(tǒng)的研制[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

3 張重陽(yáng);微波反射計(jì)在磁約束等離子體中的應(yīng)用[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

4 李勁;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的SIW器件優(yōu)化研究[D];華中科技大學(xué);2013年

5 王國(guó)璽;亞波長(zhǎng)金屬波導(dǎo)中的表面等離子體特性和調(diào)控的研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（西安光學(xué)精密機(jī)械研究所）;2014年

6 廖浪;微波微脈沖電子槍的研究與設(shè)計(jì)[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（上海應(yīng)用物理研究所）;2015年

7 林宏翔;合肥光源儲(chǔ)存環(huán)高頻系統(tǒng)升級(jí)和相關(guān)物理研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

8 唐鑫;新型鎢錳鐵礦型微波介質(zhì)陶瓷性能及低溫?zé)Y(jié)研究[D];浙江大學(xué);2015年

9 湯振興;基于FEL高功率緊湊型THz源電子束裝置相關(guān)技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 牛俊偉;電抗加載定向天線陣的研究[D];西安電子科技大學(xué);2001年

2 劉振祥;軸向提取反饋式虛陰極振蕩器的研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2002年

3 陳娜;多狀態(tài)技術(shù)在信號(hào)源駐波比測(cè)量中的應(yīng)用研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

4 李霞;多波束陣列天線饋電網(wǎng)絡(luò)及平面印刷中繼天線研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

5 陶子文;寬帶微帶線過(guò)渡結(jié)構(gòu)的研究與設(shè)計(jì)[D];南京理工大學(xué);2014年

6 于洋;Ku波段雙極化天線研究[D];南京理工大學(xué);2014年

7 李飛;基于多種諧振器的微帶帶通濾波器的分析與設(shè)計(jì)[D];南京理工大學(xué);2014年

8 葉文娟;寬頻帶雙極化多波束大型射電望遠(yuǎn)鏡天線的研究與設(shè)計(jì)[D];南京理工大學(xué);2014年

9 丁衛(wèi)營(yíng);電磁問(wèn)題中有限元快速求解方法的研究[D];南京理工大學(xué);2014年

10 周家根;高選擇性微帶寬頻帶濾波器的分析與設(shè)計(jì)[D];南京理工大學(xué);2014年

，

本文編號(hào)：2308311