本文選題：調(diào)頻連續(xù)雷達(dá)　切入點(diǎn)：ADF4159　出處：《電子科技大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著科技的發(fā)展,無(wú)論是工業(yè)生產(chǎn)還是軍事的應(yīng)用方面,雷達(dá)的距離探測(cè)已經(jīng)成為了必不可少的技術(shù)手段。所以雷達(dá)性能的好壞直接影響到我們對(duì)目標(biāo)距離的認(rèn)知程度。通過(guò)對(duì)雷達(dá)相關(guān)理論的了解,不同信號(hào)類型的雷達(dá)與雷達(dá)的測(cè)距性能有著密不可分的關(guān)系。調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)因其時(shí)寬帶寬積大,極高的頻率分辨率和理論上不存在距離盲區(qū)等優(yōu)勢(shì),因此得到了廣泛的應(yīng)用。本文主要研究了調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)雷達(dá)的收發(fā)前端,主要包括頻率源和接收機(jī)電路部分。主要的目的是設(shè)計(jì)出高性能的頻率源,使其輸出信號(hào)高線性度、頻率穩(wěn)定,有良好的相位噪聲和雜散抑制,并對(duì)接收部分進(jìn)行詳細(xì)的理論分析和鏈路仿真。首先描述了設(shè)計(jì)調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)源常用的方法,詳細(xì)的介紹了直接數(shù)字頻率合成(DDS)技術(shù)與鎖相環(huán)(PLL)技術(shù)的相關(guān)理論。簡(jiǎn)單敘述了三角波電壓調(diào)制VCO與DDS和PLL相結(jié)合方案,分析其優(yōu)劣。最終選擇了利用PLL芯片ADF4159與壓控振蕩器(VCO)組成的鎖相環(huán)電路產(chǎn)生線性調(diào)頻連續(xù)波的方案。根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求,確定相關(guān)的指標(biāo),給出設(shè)計(jì)框圖,設(shè)計(jì)出電路原理圖、PCB版圖以及最后的實(shí)物并進(jìn)行測(cè)試。以此設(shè)計(jì)出K波段線性調(diào)頻信號(hào)源,中心頻率24.5GHz,帶寬1GHz。接收電路部分設(shè)計(jì)采用零中頻接收機(jī)系統(tǒng),同樣根據(jù)項(xiàng)目要求和實(shí)際需要,確定相關(guān)指標(biāo),設(shè)計(jì)基本框圖。其中利用HFSS設(shè)計(jì)基片集成波導(dǎo)(SIW)帶通濾波器,對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行雜波濾除。本文將頻率源的設(shè)計(jì)作為了重點(diǎn),對(duì)方案進(jìn)行創(chuàng)新,并非使用了常見(jiàn)的三角波電壓信號(hào)調(diào)制壓控振蕩器和利用DDS與PLL相結(jié)合頻率合成兩種方法。而是利用新型PLL芯片ADF4159設(shè)計(jì)了頻率合成器,該方法電路更加簡(jiǎn)單,免去了DDS部分,成本更低,頻率可控程度高。本文最后對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行總結(jié),并分析測(cè)試過(guò)程遇到的問(wèn)題。
[Abstract]:With the development of science and technology, both industrial production and military applications, Radar range detection has become an essential technical means. Therefore, the performance of radar directly affects our understanding of target distance. Radar with different signal types is closely related to radar ranging performance. Because of the advantages of wide band wide product, high frequency resolution and the absence of range blind area in theory, FM CW radar has many advantages, such as large wide band product at that time, high frequency resolution, and no range blind area in theory. Therefore, it has been widely used. In this paper, the front-end of FM CW FMCW radar is studied, including frequency source and receiver circuit. The main purpose is to design high performance frequency source and make its output signal high linearity. Frequency stability, good phase noise and spurious suppression, and detailed theoretical analysis and link simulation of the receiver. Firstly, the common methods of designing FM CW signal source are described. The theory of direct digital frequency synthesizer (DDS) and phase-locked loop (PLL) is introduced in detail, and the scheme of combining triangle-wave voltage modulation (VCO) with DDS and PLL is briefly described. The advantages and disadvantages are analyzed. Finally, a phase locked loop circuit composed of PLL chip ADF4159 and VCO is selected to generate LFM continuous wave. According to the project design requirements, the relevant indexes are determined, and the design block diagram is given. The PCB layout and the final physical object are designed and tested. The K-band LFM signal source with a center frequency of 24.5 GHz and a bandwidth of 1 GHz is designed. The receiving circuit is designed with a zero-intermediate frequency receiver system. At the same time, according to the requirements of the project and the actual needs, the relevant indexes are determined, and the basic block diagram is designed. Among them, HFSS is used to design the substrate integrated waveguide siw) band-pass filter to filter the received signals. The design of the frequency source is taken as the emphasis in this paper. The scheme is innovated not by using the common voltage-controlled oscillator modulated by triangular wave voltage signal or by combining DDS with PLL frequency synthesizer, but by using a new PLL chip ADF4159 to design a frequency synthesizer. The circuit of this method is simpler. The DDS part is eliminated, the cost is lower and the frequency is controlled. Finally, the project is summarized and the problems encountered in the testing process are analyzed.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN957

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本文編號(hào)：1614740