S波段非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器接受前端研究.pdf

1、作為雷達(dá)和通信系統(tǒng)不可或缺的組成部分，接收機(jī)的靈敏度和選擇性將直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的性能和應(yīng)用范圍。S波段(2-4GHz)的電磁波是目前無線通信和雷達(dá)系統(tǒng)的熱門頻段，基于該波段的探測(cè)器成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。S波段非線性結(jié)探測(cè)器兼顧了較強(qiáng)的諧波回波信號(hào)、精密的微型目標(biāo)定位以及探測(cè)器小型化的要求，可用來高效搜索和定位處含有非線性結(jié)的目標(biāo)設(shè)備。本文致力于研究高靈敏度、低噪聲、強(qiáng)雜散抑制、低功耗的便攜式S波段非線性結(jié)點(diǎn)探測(cè)器接收前端。
　　本

2、文詳細(xì)介紹了S波段非線性探測(cè)器的發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀，闡明了本課題的研究意義。為避免發(fā)射諧波泄露的干擾，制定了雙發(fā)單收的探測(cè)方案。采用二次下變頻的接收方案，保證接收前端良好的選擇性、高靈敏度和穩(wěn)定性。通過 ADS鏈路仿真模擬，得到接收機(jī)系統(tǒng)的噪聲系數(shù)，各級(jí)和總體增益，雜散和諧波抑制等重要指標(biāo)。
　　在接收機(jī)中的關(guān)鍵模塊和器件方面。通過CST仿真優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了插入損耗小于1dB的懸置微帶線濾波器；詳細(xì)闡述了放大器、混頻器等芯片的選擇依據(jù)

3、，設(shè)計(jì)和優(yōu)化了其偏置電路、輸入輸出匹配網(wǎng)絡(luò)；通過級(jí)聯(lián)檢波器與比較放大器的方式，設(shè)計(jì)了檢波器輸出模塊，該模塊探測(cè)到目標(biāo)信號(hào)時(shí)輸出低電平，反之則輸出高電平；搭建了以開關(guān)穩(wěn)壓源為基礎(chǔ)的電源模塊，測(cè)試結(jié)果表明其能為放大器提供其需要的偏置電壓，且電壓紋波VPP?10mV。
　　最后利用 Altium Designer和 Auto CAD設(shè)計(jì)了整個(gè)接收前端的 PCB版和腔體。將PCB板和各元器件焊接安裝在腔體中得到接收機(jī)實(shí)物，反復(fù)測(cè)試以及調(diào)試

4、。結(jié)果表明接收機(jī)的增益?40dB，噪聲系數(shù)?5dB，動(dòng)態(tài)范圍?70dB，靈敏度低至-100 dBm，雜散和諧波抑制度?60dB，體積較小為120mm?50mm?12mm，全面滿足指標(biāo)要求。
　　通過本文的研究，明確了保證接收機(jī)的性能所需的三方面要求：一、設(shè)計(jì)過程中合理選擇混頻器和濾波器，保證良好的諧波和雜散抑制度；二、為獲得盡可能大的增益，在電路板布局過程中，隔直電容應(yīng)緊鄰兩端引腳，同時(shí)盡量避免微帶拐彎；三、在腔體設(shè)計(jì)過程中，控制