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8mm全相参雷达发射组件研究

作　者: 吴蓉
导　师: 王玲
学　校: 电子科技大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: PLL 功分器 滤波器 鳍线 Ka波段
分类号: TN957.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 23次
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内容摘要


本文是8mm频段高分辨率多体制雷达实验系统的分解课题,该实验系统是对动目标的距离和速度进行测试的演示系统,用多种雷达体制波形演示其不同的测试结果,形象地说明工作波形对测试结果及精度的影响。采用连续波、脉冲波工作体制实现对动目标的距离及速度参数的测试,并通过改变雷达波形的工作体制(LFMCW和PN码调制的BPSK信号等)来提高对动目标的距离及速度的测试分辨率和精度；发射频率中心频率35.52GHz,线性扫频带宽±150MHz。系统基于全相参工作原理,采用收发一体制。首先合理规划发射机链路各级频率,并综合考虑功率及噪声等因素,在此基础上选取适当的MMIC芯片构建电路。以一个100MHz晶振为参考源,采用锁相技术构建两个低相噪本振源(输出频率分别为480MHz和1.5GHz)提供发射机和接收机的本振信号；同时利用混频、倍频等方式得到Ka波段发射信号；并根据系统需求设计相关无源器件,包括8GHz微带Wilkinson功分器,两个分别用于发射机和接收机的Ka波段平行耦合线滤波器,用于中放模块的1.6GHz发夹型SIR带通滤波器以及Ka波段波导-鳍线-微带过渡等。最终测试结果：低相噪本振源(480MHz PLL输出功率6dBm杂散优于-70dBc,相位噪声-108dBc/Hz@1kHz；1.5GHz PLL输出功率9.8dBm,杂散优于-70dBc,相位噪声-99dBc/Hz@1kHz)；发射信号连续波输出功率10dBm,脉冲峰值功率25dBm,输出频率相位噪声-83dBc/Hz@10kHz,发射频率带内杂散抑制-55dBc,带外杂散优于-65dBc。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章 引言  10-14
  1.1 研究背景和意义  10
  1.2 国内外近几年毫米波收发系统的发展状况  10-12
    1.2.1 国外研究现状  10-11
    1.2.2 国内研究现状  11-12
  1.3 本文主要内容  12-14
第二章 系统简介  14-27
  2.1 毫米波雷达  14-16
    2.1.1 毫米波雷达特性  14-15
    2.1.2 相参雷达  15-16
  2.2 多普勒效应  16-18
  2.3 雷达测速测距原理  18-22
    2.3.1 脉冲体制测距  18-19
    2.3.2 点频连续波测速  19-20
    2.3.3 LFMCW测速测距  20-21
    2.3.4 PN码调相连续波测距  21-22
  2.4 系统方案分析  22-27
    2.4.1 发射机技术指标  22-23
    2.4.2 方案分析  23-27
第三章 信号源模块  27-40
  3.1 频率合成技术  27-29
    3.1.1 频率合成主要技术指标  27-29
  3.2 锁相环  29-33
    3.2.1 锁相环的基本特性  29-30
    3.2.2 锁相环的组成  30-33
  3.3 本振模块设计及调试  33-40
    3.3.1 480MHz木振设计及测试  33-37
    3.3.2 1.5GHz本振设计及测试  37-39
    3.3.3 本节小结  39-40
第四章 上变频模块  40-50
  4.1 取样锁相介质振荡器  40-41
  4.2 功分器  41-44
    4.2.1 功分器基本理论与设计  41-42
    4.2.2 Wilkinson功分器简介  42
    4.2.3 8GHz功分器设计  42-44
  4.3 混频器  44-47
    4.3.1 混频器原理及技术指标  44-46
    4.3.2 课题选用混频器简介  46-47
  4.4 其它器件选择  47-48
    4.4.1 中放芯片  47
    4.4.2 滤波器  47-48
  4.6 上变频模块输出信号测试结果  48-50
第五章 发射信号模块  50-66
  5.1 倍频器  50-51
  5.2 滤波器设计及测试结果  51-60
    5.2.1 平行耦合线滤波器  52-55
    5.2.2 SIR滤波器  55-60
  5.3 鳍线  60-61
  5.4 功率放大器选择  61-63
  5.5 本章小结  63-66
第六章 总结  66-68
  6.1 本文主要工作  66
  6.2 不足与改进  66-68
致谢  68-69
参考文献  69-71
硕士期间研究成果  71

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 雷达 > 雷达设备、雷达站 > 雷达发射设备
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