W波段雷達(dá)前端關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、近幾年隨著軍民用無線通訊技術(shù)的快速發(fā)展，毫米波已普遍地應(yīng)用于雷達(dá)與制導(dǎo)、電子對(duì)抗、通信、遙感探測(cè)、成像等系統(tǒng)中。在毫米波雷達(dá)系統(tǒng)中，雷達(dá)前端對(duì)系統(tǒng)起到關(guān)鍵性的作用。雖然目前國內(nèi)對(duì)W波段雷達(dá)前端報(bào)道與研究不少，但其性能還需要進(jìn)一步的提高。因此，本文選擇對(duì)W波段雷達(dá)前端的關(guān)鍵器件—SPDT開關(guān)、高增益放大器、W波段窄帶輻射計(jì)前端和W波段寬帶雙通道輻射計(jì)前端進(jìn)行研究。具體研究如下：
　　本文中的SPDT開關(guān)是用于雷達(dá)前端收發(fā)通道的切換。

2、先對(duì)SPDT開關(guān)進(jìn)行理論分析，然后提取PIN二極管參數(shù)并進(jìn)行匹配設(shè)計(jì)。由于SPDT開關(guān)的輸入和輸出采用標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)，因此設(shè)計(jì)出了W波段波導(dǎo)-共面波導(dǎo)和波導(dǎo)-微帶線的過渡結(jié)構(gòu)。最終實(shí)測(cè)結(jié)果表明SPDT開關(guān)在90-93.5GHz內(nèi)插損小于2dB，隔離度大于15dB，開關(guān)時(shí)間小于30ns。
　　在傳統(tǒng)的單個(gè)LNA芯片基礎(chǔ)之上，采用兩個(gè)LNA芯片級(jí)聯(lián)的方式設(shè)計(jì)了W波段高增益放大器。實(shí)測(cè)結(jié)果表明W波段高增益放大器在95-97GHz內(nèi)增益大于

3、40dB?；谘兄频母咴鲆娣糯笃?，設(shè)計(jì)了W波段直接檢波式窄帶輻射計(jì)前端。該窄帶輻射計(jì)前端通過帶通濾波器來達(dá)到選頻的效果；同時(shí)前端信號(hào)經(jīng)過檢波放大電路后采用差分輸出。最終測(cè)得，在帶寬為2GHz，暫態(tài)時(shí)間為1ms時(shí)，輻射計(jì)前端的溫度靈敏度小于1K，溫漂斜率為0.83K/℃。
　　最后，在實(shí)驗(yàn)室原有的W波段單通道輻射計(jì)前端的基礎(chǔ)之上，設(shè)計(jì)出了W波段寬帶雙通道輻射計(jì)前端和用于成像系統(tǒng)的W波段小型化寬帶雙通道輻射計(jì)前端。寬帶雙通道輻射計(jì)前端