K波段線性連續(xù)調頻雷達前端關鍵技術研究.pdf

1、近年來，以雷達技術為代表的傳統(tǒng)軍事技術正不斷地加大在民用領域的應用，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移，各個領域的巨大需求極大地促進了微波、毫米波技術的發(fā)展。線性連續(xù)調頻雷達采用線性調頻的微波信號，通過計算雷達回波與本振信號的頻差來計算目標距離，與其他體制雷達相比具有測量盲區(qū)較小、精度高且發(fā)射功率小等一系列優(yōu)點，日益成為民用雷達的首選方案，已被廣泛應用在防撞預警、測距測速、無人機導航等領域。作為線性調頻雷達中的核心器

2、件，F(xiàn)MCW源的性能直接決定了整個雷達系統(tǒng)的性能。傳統(tǒng)的高性能線性調頻源一般成本較高且體積、重量大，不適合應用于對體積、成本要求比較高的民用領域。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值，一直是各大研究機構的研究熱點。
　　本文內容主要分為兩個部分，第一部分是在分析各種頻率合成方案的基礎上使用PLL環(huán)外插混頻的方案設計了一款工作在Ku波段寬帶可調的低相噪頻率源作為K波段線性調頻雷

3、達的發(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第一級鎖相環(huán)產(chǎn)生帶寬為100MHz，步進頻率5KHz的線性調頻信號，再與第二級鎖相環(huán)輸出的點頻本振信號混頻輸出 Ku波段的線性調頻信號。測試結果表明，在整個工作頻段內，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，達到了設計指標要求。
　　本文第二部分內容是采用基于GaAs

4、 pHEMT工藝的MMIC技術設計了一款工作在K波段的鏡像抑制諧波混頻器。該部分內容首先簡單介紹了MMIC器件模型及MMIC電路設計流程，然后描述了鏡像抑制諧波混頻器的工作原理和基本結構，最后給出了鏡像抑制混頻器的具體電路設計、版圖仿真結果。該混頻器使用本振信號的二次諧波分量與射頻信號進行混頻輸出中頻信號。EM仿真結果表明，在設計頻段25GHz～31GHz內，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；