發(fā)布時(shí)間：2017-05-24 20:00

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

【摘要】：近年來,以雷達(dá)技術(shù)為代表的傳統(tǒng)軍事技術(shù)正不斷地加大在民用領(lǐng)域的應(yīng)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(gè)領(lǐng)域的巨大需求極大地促進(jìn)了微波、毫米波技術(shù)的發(fā)展。線性連續(xù)調(diào)頻雷達(dá)采用線性調(diào)頻的微波信號,通過計(jì)算雷達(dá)回波與本振信號的頻差來計(jì)算目標(biāo)距離,與其他體制雷達(dá)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(diǎn),日益成為民用雷達(dá)的首選方案,已被廣泛應(yīng)用在防撞預(yù)警、測距測速、無人機(jī)導(dǎo)航等領(lǐng)域。作為線性調(diào)頻雷達(dá)中的核心器件,FMCW源的性能直接決定了整個(gè)雷達(dá)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(yīng)用于對體積、成本要求比較高的民用領(lǐng)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(jià)值,一直是各大研究機(jī)構(gòu)的研究熱點(diǎn)。本文內(nèi)容主要分為兩個(gè)部分,第一部分是在分析各種頻率合成方案的基礎(chǔ)上使用PLL環(huán)外插混頻的方案設(shè)計(jì)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(dá)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(lì)第一級鎖相環(huán)產(chǎn)生帶寬為100MHz,步進(jìn)頻率5KHz的線性調(diào)頻信號,再與第二級鎖相環(huán)輸出的點(diǎn)頻本振信號混頻輸出Ku波段的線性調(diào)頻信號。測試結(jié)果表明,在整個(gè)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(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)要求。本文第二部分內(nèi)容是采用基于GaAs pHEMT工藝的MMIC技術(shù)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(jié)構(gòu),最后給出了鏡像抑制混頻器的具體電路設(shè)計(jì)、版圖仿真結(jié)果。該混頻器使用本振信號的二次諧波分量與射頻信號進(jìn)行混頻輸出中頻信號。EM仿真結(jié)果表明,在設(shè)計(jì)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(diǎn)大于4dBm。
【關(guān)鍵詞】：頻率源 線性調(diào)頻 鎖相環(huán) 鏡像抑制諧波混頻器
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(xiàn)與創(chuàng)新13
• 1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排13-14
• 第二章 頻率綜合技術(shù)14-26
• 2.1 DDS技術(shù)15-20
• 2.1.1 DDS技術(shù)原理16
• 2.1.2 DDS技術(shù)的特點(diǎn)16-18
• 2.1.3 DDS技術(shù)的主要缺陷及應(yīng)用中需要解決的問題18-20
• 2.2 鎖相環(huán)技術(shù)20-24
• 2.2.1 鎖相環(huán)的基本構(gòu)成及原理20-21
• 2.2.2 脈沖取樣鎖相技術(shù)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(jié)25-26
• 第三章 Ku波段線性調(diào)頻頻率源設(shè)計(jì)26-41
• 3.1 頻率源方案設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)32-40
• 3.4.1 無源電路設(shè)計(jì)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(shí)物圖38-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第四章 頻率源調(diào)試與測試結(jié)果分析41-52
• 4.1 DDS調(diào)試及測試結(jié)果與分析41-44
• 4.1.1 DDS輸出雜散測試結(jié)果41-43
• 4.1.2 DDS輸出信號相位噪聲測試結(jié)果43-44
• 4.2 PLL的調(diào)試及測試結(jié)果分析44-49
• 4.2.1 第一級鎖相環(huán)的雜散測試結(jié)果44-45
• 4.2.2 第一級鎖相環(huán)相位噪聲測試結(jié)果45-46
• 4.2.3 第一級鎖相環(huán)掃頻測試結(jié)果46-47
• 4.2.4 第二級鎖相環(huán)雜散測試結(jié)果47-48
• 4.2.5 第二級鎖相環(huán)相位噪聲測試結(jié)果48-49
• 4.3 頻率源的最終輸出測試結(jié)果49-51
• 4.3.1 頻率源輸出線性掃頻信號測試結(jié)果49-50
• 4.3.2 頻率源輸出相位噪聲測試結(jié)果50-51
• 4.4 本章小結(jié)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(yàn)證53-54
• 5.1.3 MMIC電路設(shè)計(jì)過程中要考慮的問題：54-55
• 5.2 鏡像抑制諧波混頻器設(shè)計(jì)55-68
• 5.2.1 混頻器的基本理論55-58
• 5.2.2 正交耦合器設(shè)計(jì)58-60
• 5.2.3 功分器設(shè)計(jì)60-61
• 5.2.4 諧波混頻器的設(shè)計(jì)61-65
• 5.2.5 鏡像抑制諧波混頻器的設(shè)計(jì)65-68
• 5.3 本章小結(jié)68-69
• 第六章 結(jié)論69-70
• 6.1 本文主要內(nèi)容69
• 6.2 本文不足與改進(jìn)69-70
• 致謝70-71
• 參考文獻(xiàn)71-73
• 攻碩期間取得的研究成果73-74

【參考文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳亮;數(shù)字便攜式雷達(dá)測速儀[D];大連理工大學(xué);2003年

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

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本文編號：391792