X波段船舶雷达接收机振荡器与混频器设计

发布时间：2020-06-13 05:06

【摘要】：船舶导航雷达是船舶航行的安全保障,在船舶的濒海定位、出入港引导、恶劣天气行船等场景中占据着重要地位。雷达接收机射频前端是雷达的重要组成部件,振荡器和混频器作为雷达接收机射频前端的主要部件,其性能好坏直接关乎接收机的性能,因此研究X波段船舶雷达接收机前端振荡器与混频器有现实意义。论文采用FET场效应管作为关键器件,对X波段振荡器和混频器进行了设计,完成的工作主要包含以下两个方面:(1)采用NE3511S02场效应管设计并实现了一款X波段FET负阻振荡器,为了提高了二次谐波抑制度,在振荡器输出端加入带通滤波器。然后,对设计的带通滤波器展开实物制作和测试,实测结果满足设计要求。最后完成了振荡器的实物加工与测试,实现了一款振荡频率在8.87GHz处,二次谐波抑制度为27.73dBc,相位噪声为-106.23dBc/Hz@100kHz、-131.42dBc/Hz@1MHz 的振荡器,测试结果基本满足设计要求。(2)采用NE3512S02设计并完成了一款X波段漏极混频器。首先,分别对宽阻带低通滤波器、平行耦合带通滤波器、直流偏置电路等进行了分模块设计与仿真;然后对单管FET漏极混频器进行了整体ADS仿真设计,最后对宽阻带低通滤波器和混频器分别进行实物制作与测试,测试结果表明:在9.1～9.5GHz频段内,实现了 501.3～903.3MHz的中频输出,且混频器在射频接收范围最大变频增益为1.3dB,各端口隔离度均达到20dB以上,基本满足设计要求。
【图文】：

逦Ｓｔｅｐ＝０．１逡逑Ｓｔｅｐ＝０．１逡逑图３．２邋ＮＥ３５１１Ｓ０２静态工作点扫描逡逑Ｆｉｇ．邋３．２邋Ｑｕｉｅｓｃｅｎｔ邋ｏｐｅｒａｔｉｏｎ邋ｐｏｉｎｔ邋ｓｃａｎｎｉｎｇ邋ｏｆ邋ＮＥ３５１１Ｓ０２逡逑直流偏置电路是为了选取合适的静态工作点，对直流偏置点进行扫描，然后逡逑根据器件性能确定最终的直流偏置点。如图３．２所示，，首先在ＡＤＳ中加入逡逑－２３－逡逑

（ａ）｜５，，｜＜ｌ逦（ｂ）｜５？｜＞ｌ逡逑图３．１邋Ｓｍｉｔｈ圆图上的输入稳定圆逡逑Ｆｉｇ．邋３．１邋Ｔｈｅ邋ｉｎｐｕｔ邋ｓｔａｂｌｅ邋ｃｉｒｃｌｅ邋ｏｎ邋ｔｈｅ邋Ｓｍｉｔｈ邋ｃｈａｒｔ逡逑输出稳定圆的分析与输入稳定圆同理。逡逑３．２直流偏置电路设计逡逑偏置电路的设计对振荡器的设计至关重要，首先要清楚ＮＥ３５１１Ｓ０２是耗尽型逡逑电压控制ＦＥＴ管。共源极ＦＥＴ结构容易起振，因此本设计中通过在栅极加负偏压逡逑使得导通沟道被打薄，在漏极加正偏压来实现负阻放大功能，通过影响输出电流／ｄ逡逑来调节输出电压。逡逑ＦＥＴ邋Ｃｕｒｖｅ邋Ｔｒａｃｅｒ逦＼Ｔ？逦Ｓｅｔ邋ｄｒａｉｎ邋ａｎｄ邋ｇａｔｅ邋＼？ｌｔａｇｅ逡逑逦邋邋邋「１逦ｓｗｅｅｐ邋ｌｉｍｉｔｓ邋ａｓ邋ｎｅｅｄｅｄ＂．逡逑；－Ｄｒ＾１Ｄｒａ
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U665.22

【参考文献】

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本文编号：2710699