本文關鍵詞：K波段線性連續(xù)調(diào)頻雷達前端關鍵技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,以雷達技術為代表的傳統(tǒng)軍事技術正不斷地加大在民用領域的應用,而頻譜的異常擁擠也使得頻率利用逐漸開始從低端向高端轉(zhuǎn)移,各個領域的巨大需求極大地促進了微波、毫米波技術的發(fā)展。線性連續(xù)調(diào)頻雷達采用線性調(diào)頻的微波信號,通過計算雷達回波與本振信號的頻差來計算目標距離,與其他體制雷達相比具有測量盲區(qū)較小、精度高且發(fā)射功率小等一系列優(yōu)點,日益成為民用雷達的首選方案,已被廣泛應用在防撞預警、測距測速、無人機導航等領域。作為線性調(diào)頻雷達中的核心器件,FMCW源的性能直接決定了整個雷達系統(tǒng)的性能。傳統(tǒng)的高性能線性調(diào)頻源一般成本較高且體積、重量大,不適合應用于對體積、成本要求比較高的民用領域。因此研究具備成本優(yōu)勢的低相噪、高線性度、低雜散、高速變頻的FMCW源具有較高的民用及科研價值,一直是各大研究機構的研究熱點。本文內(nèi)容主要分為兩個部分,第一部分是在分析各種頻率合成方案的基礎上使用PLL環(huán)外插混頻的方案設計了一款工作在Ku波段寬帶可調(diào)的低相噪頻率源作為K波段線性調(diào)頻雷達的發(fā)射與接收本振源。在該方案中,首先使用DDS的輸出掃頻信號作為參考信號直接激勵第一級鎖相環(huán)產(chǎn)生帶寬為100MHz,步進頻率5KHz的線性調(diào)頻信號,再與第二級鎖相環(huán)輸出的點頻本振信號混頻輸出Ku波段的線性調(diào)頻信號。測試結果表明,在整個工作頻段內(nèi),輸出信號相位噪聲優(yōu)于-85dBc/Hz@10KHz,輸出功率大于-5dBm,雜散抑制度大于35dBc,功率平坦度小于1dB,達到了設計指標要求。本文第二部分內(nèi)容是采用基于GaAs pHEMT工藝的MMIC技術設計了一款工作在K波段的鏡像抑制諧波混頻器。該部分內(nèi)容首先簡單介紹了MMIC器件模型及MMIC電路設計流程,然后描述了鏡像抑制諧波混頻器的工作原理和基本結構,最后給出了鏡像抑制混頻器的具體電路設計、版圖仿真結果。該混頻器使用本振信號的二次諧波分量與射頻信號進行混頻輸出中頻信號。EM仿真結果表明,在設計頻段25GHz~31GHz內(nèi),該混頻器變頻損耗約為11dB,端口隔離度大于30dB,鏡頻抑制度大于25dB;輸入1dB壓縮點大于4dBm。
【關鍵詞】：頻率源 線性調(diào)頻 鎖相環(huán) 鏡像抑制諧波混頻器
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN958
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 課題研究的背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究動態(tài)11-13
• 1.3 本文的主要貢獻與創(chuàng)新13
• 1.4 本論文的結構安排13-14
• 第二章 頻率綜合技術14-26
• 2.1 DDS技術15-20
• 2.1.1 DDS技術原理16
• 2.1.2 DDS技術的特點16-18
• 2.1.3 DDS技術的主要缺陷及應用中需要解決的問題18-20
• 2.2 鎖相環(huán)技術20-24
• 2.2.1 鎖相環(huán)的基本構成及原理20-21
• 2.2.2 脈沖取樣鎖相技術21-23
• 2.2.3 環(huán)路濾波器23-24
• 2.3 線性連續(xù)調(diào)頻源方案24-25
• 2.4 本章小結25-26
• 第三章 Ku波段線性調(diào)頻頻率源設計26-41
• 3.1 頻率源方案設計26-27
• 3.2 器件選擇27-31
• 3.3 可行性分析31-32
• 3.4 原理圖及版圖設計32-40
• 3.4.1 無源電路設計32-35
• 3.4.2 程序控制過程35-38
• 3.4.3 頻率源原理圖及加工實物圖38-40
• 3.5 本章小結40-41
• 第四章 頻率源調(diào)試與測試結果分析41-52
• 4.1 DDS調(diào)試及測試結果與分析41-44
• 4.1.1 DDS輸出雜散測試結果41-43
• 4.1.2 DDS輸出信號相位噪聲測試結果43-44
• 4.2 PLL的調(diào)試及測試結果分析44-49
• 4.2.1 第一級鎖相環(huán)的雜散測試結果44-45
• 4.2.2 第一級鎖相環(huán)相位噪聲測試結果45-46
• 4.2.3 第一級鎖相環(huán)掃頻測試結果46-47
• 4.2.4 第二級鎖相環(huán)雜散測試結果47-48
• 4.2.5 第二級鎖相環(huán)相位噪聲測試結果48-49
• 4.3 頻率源的最終輸出測試結果49-51
• 4.3.1 頻率源輸出線性掃頻信號測試結果49-50
• 4.3.2 頻率源輸出相位噪聲測試結果50-51
• 4.4 本章小結51-52
• 第五章K波段單片鏡像抑制諧波混頻器52-69
• 5.1 MMIC器件模型52-55
• 5.1.1 MMIC基片材料52-53
• 5.1.2 MMIC器件模型及仿真驗證53-54
• 5.1.3 MMIC電路設計過程中要考慮的問題：54-55
• 5.2 鏡像抑制諧波混頻器設計55-68
• 5.2.1 混頻器的基本理論55-58
• 5.2.2 正交耦合器設計58-60
• 5.2.3 功分器設計60-61
• 5.2.4 諧波混頻器的設計61-65
• 5.2.5 鏡像抑制諧波混頻器的設計65-68
• 5.3 本章小結68-69
• 第六章 結論69-70
• 6.1 本文主要內(nèi)容69
• 6.2 本文不足與改進69-70
• 致謝70-71
• 參考文獻71-73
• 攻碩期間取得的研究成果73-74

【參考文獻】

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳亮;數(shù)字便攜式雷達測速儀[D];大連理工大學;2003年

  本文關鍵詞：K波段線性連續(xù)調(diào)頻雷達前端關鍵技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：391792