E波段LFMCW雷達系統(tǒng)毫米波前端研究.pdf

1、隨著小汽車的迅速普及，交通事故也隨之增多，駕駛安全成為一項迫切需求。研究表明，作為重要的交通輔助工具，汽車防撞雷達可以有效提高行車安全。正是在此背景下汽車防撞雷達得到快速發(fā)展。E波段頻率由于頻譜資源純凈、豐富，電磁環(huán)境干擾少等優(yōu)勢成為汽車雷達系統(tǒng)的重要頻段。汽車防撞雷達通常包括脈沖雷達和線性調頻連續(xù)波雷達(LFMCW)，LFMCW雷達以測量精度高、結構簡單、發(fā)射功率低以及無盲區(qū)等優(yōu)點而獲得更廣泛應用。
　　毫米波前端是雷達系統(tǒng)的重

2、要成分，本文的研究工作圍繞E波段LFMCW雷達系統(tǒng)毫米波收發(fā)前端及其關鍵器件展開。根據(jù)要求，系統(tǒng)收發(fā)使用同一天線，且具備測距、測速及測向功能。通過對毫米波及雷達系統(tǒng)相關理論的分析，設計了混合集成電路形式的雙發(fā)雙收方案。為盡可能保持發(fā)射信號與本振信號的一致性，發(fā)射信號與本振信號共用一路X波段輸入信號，將其倍頻至Ka波段后，功分器將該信號一分為二，一路是發(fā)射信號，一路是本振信號。發(fā)射信號與本振信號都是通過8次倍頻至E波段。接收支路采用零中頻

3、結構，其優(yōu)點是大大降低電路復雜度，便于實現(xiàn)電路集成和縮小電路尺寸。
　　根據(jù)毫米波前端設計方案，本文工作主要有：
　　1．選擇滿足方案要求的單元器件，并對各個器件進行詳細分析；
　　2.設計連接前端發(fā)射端、兩個接收端和兩個天線收發(fā)端的六端口耦合器，該耦合器用兩個基于分支線混合網絡的定向耦合器級聯(lián)而成。
　　3.微帶線與波導的轉換采用E面探針結構，設計了連接耦合器與天線的轉換波導。針對毫米波前端發(fā)射口及天線的測試，

4、設計了雙端口測試波導結構件。
　　4.對連接裸片與微帶電路的金絲模型進行仿真，分析其對前端系統(tǒng)性能的影響，將仿真結果反映到實際電路中。
　　5.設計了能夠進行供電控制的前端系統(tǒng)電源，部分器件可以實現(xiàn)“先柵極后漏極”加電方式。設計裝配前端系統(tǒng)各個部分的腔體，該腔體氣密性好，可以有效防止信號泄露和前端自激。
　　經過調試達到以下指標：
　　除去測試件損耗，發(fā)射功率約為6dBm，接收增益>60 dB，測試距離約為46