对地探测毫米波T/R组件关键技术研究

发布时间：2021-10-12 02:54

　　随着军事技术的不断发展,毫米波探测器小型化应用于小口径弹药等领域成为研究的热点。小口径弹药引信系统探测地面典型目标（坦克或工事等）采用线性调频连续波体制可以较好地获取目标的距离和速度信息。针对上述需求,本课题围绕对地探测应用、小型、低成本毫米波探测器收发组件展开研究。在分析线性调频体制测量目标速度和距离原理基础上,计算出线性调频连续波体制探测装置的两个重要参数----调制频偏和调制周期；结合实际应用需求,对点目标和面目标探测进行了分析计算,得到了收发组件发射功率和噪声系数两个关键指标。基于分析的参数指标,分析比较了收发组件方案,考虑到体积、成本和实际近距离探测要求,确定了采用混合环代替环形器的方案,并对收发组件中混频器、倍频器、低噪声放大器等有源电路进行分析和MMIC选型,采用HFSS软件对微带-波导过渡、混合环及键合金丝等无源电路进行了仿真优化,基于ADS完成了收发组件的系统仿真、优化和设计。根据实际使用结构要求,完成了毫米波收发组件的PCB板及屏蔽盒的设计、加工,并对实际的毫米波收发组件进行了调试和测试。测试结果显示设计的毫米波收发组件满足实际使用要求。 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．?５粗糖表面起伏较大情况下电磁波散射示意图??

尤其对于起伏不平的目标。在毫米波波段大多数情况下平面目标的粗趟程度都可和毫??米波波长相比拟甚至起伏要大于探测器的工作波长ＵＷ。雷达天线照射面目标的情况大多??数呈现如图２．５所示的散射模型（漫反射）￡Ｗ。由于探测目标表面起伏较大，天线与粗??糖表面的距离是随机的，因此不能通过散射体回波矢量叠加来得到回波信号，而是通过??目标散射体各个点的功率叠加计算回波信号功率的统汁平局值＂＂。??图２．?５粗糖表面起伏较大情况下电磁波散射示意图??假设粗糖表面与探测器工作波长相比较平坦，图２．?６为雷达天线波束照射粗糖面目??标情况的几何示意图，设ｄＡ为粗縫面被照射区域内面积单元，其中探测器与目标的视??距为Ｒ，泣＝城？Ｃ０Ｓ９是面积单元ｄ?Ａ在距离方向上的投影，那么可Ｗ求得面积单元汹??的功率假设面积单元的功率中散射的部分功率设为片，被吸收的??功率为片），那么面积单元散淋功率卢＜１巧。??＼?＼?＝货巧化＊??／?Ｐ?＝各巧９?＼??／?議￣说目??ｙ?ｃｏｓ各?ｃｏｓ；?６??图２．６探测器天线波束和粗禮面的几何示意图??１１??

?ｃ?＝?〇Ｒ?＋?ｊ．Ｃ！＝化２＿８＂?Ａ）’??ｏｗ?｜私｜２卡｜２｜?処｜ＳＪ２?一?｜Ａ｜２?。）??将式（３．?２＾和（３．?２２）所示的方程在平面上画出］：ｓ和圆，如图３．?１８所示放大器??输入端和输出端的稳定性判定圆，由图可Ｗ看出输入端和输出端稳定性判定圆基本相??似，因此我们选择输出端判定圆来分析，输入端判定圆可Ｗ轻易得到。??｜ｒ；？｜?＝?１?片，＝１??郑（於??—＿＿？巧－Ｉ?１＾＾?Ｊ￣＾巧??（ａ）输出稳定圆?（的输入稳定圆??图３．１８复平面１＼上｜。？?１＝１化及复平面。上ｉｒ。。，１＝１的稳定性判定圆??如果。＝０，由式（３．２４）可得｜ｒ，？｜?＝?｜Ｓｉ，｜，对应于＜１或＞１则必然产生两种不?同情况。假如｜Ｓｉｉ｜＜ｌ，稳定区包括圆也，如图３．?１９（ａ）所示的阴影区域，假如｜Ｓｉ，?｜＞１，??那么｜ｒｊ＞ｉ，圆的圆也是非稳定性的，此时的稳定区是圆｜。＝?１和圆｜。＝１重叠??的部分


本文编号：3431752