X波段LFMCW雷達(dá)系統(tǒng)關(guān)鍵部件研究.pdf

1、線性頻率調(diào)制連續(xù)波（Linear Frequency Modulation Continue Wave，LFMCW）雷達(dá)以其具有的較高距離分辨力、無(wú)距離盲區(qū)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、重量輕、功耗小、成本低等優(yōu)點(diǎn)，而廣受關(guān)注并應(yīng)用于各領(lǐng)域中。LFMCW雷達(dá)的發(fā)射和接收同時(shí)進(jìn)行，發(fā)射載波的相位噪聲幅度及收發(fā)兩個(gè)支路的隔離度嚴(yán)重影響雷達(dá)的整機(jī)性能。其中，相位噪聲降低了雷達(dá)發(fā)射信號(hào)中載波的有效功率，從而影響了雷達(dá)的最大測(cè)距范圍，另外，發(fā)射信號(hào)相位噪聲

2、泄露至接收機(jī)將很容易淹沒(méi)目標(biāo)回波信號(hào)；而收發(fā)兩個(gè)支路的隔離度則影響雷達(dá)接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍、降低接收機(jī)靈敏度，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐山邮諜C(jī)飽和?；谏鲜霰尘埃疚膶?duì)LFMCW雷達(dá)系統(tǒng)中發(fā)射載波調(diào)頻鎖相信號(hào)源的相位噪聲和收發(fā)天線隔離度兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題與相關(guān)部件進(jìn)行了研究分析、設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　論文具體完成以下工作：
　　1.LFMCW雷達(dá)系統(tǒng)中PLL源相位噪聲和收發(fā)天線隔離度對(duì)系統(tǒng)整機(jī)性能的影響分析；
　　2.PLL電路相位噪聲研

3、究，設(shè)計(jì)并制作了一款混頻式PLL電路，該P(yáng)LL電路通過(guò)降低鎖相環(huán)內(nèi)分頻比來(lái)改善環(huán)路相位噪聲。該電路設(shè)計(jì)通過(guò)了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。工作表明，通過(guò)合理設(shè)計(jì)鎖相環(huán)環(huán)路帶寬，能夠有效降低相位噪聲。
　　3.收發(fā)天線隔離度研究，提出了提高收發(fā)天線隔離度的階梯狀金屬扼流槽平面新結(jié)構(gòu)。該新結(jié)構(gòu)使LFMCW系統(tǒng)收發(fā)天線變得簡(jiǎn)單，避免了傳統(tǒng)立體擋板式結(jié)構(gòu)帶來(lái)的系統(tǒng)大尺寸問(wèn)題；另外，與未采用隔離措施的收發(fā)天線相比，隔離度提高了18dB。研究工作還包括仿真、設(shè)計(jì)