毫米波自适应射频对消技术研究

发布时间：2017-05-23 07:13

  本文关键词：毫米波自适应射频对消技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：毫米波制导技术所具有的全天候以及高自动化等优点使其在精确制导领域有着广泛的应用,当今绝大多数实际应用的毫米波雷达均采用脉冲体制。相比于脉冲体制,连续波体制雷达更易于小型化、固态化,但其存在的射频泄露问题却严重地制约了它的应用。为了克服信号泄露的问题,在过去的50年里人们提出了各种方式,随着毫米波MMIC技术的发展,毫米波射频对消技术体现出了它的优越性。在这种背景下,本文设计了一款中心频率94GHz,带宽500MHz的射频对消系统并完成了其中误差检测模块、馈通模块的设计、制作与测试。第一章简要概述了射频对消技术在国内外的研究动态以及本文的主要工作。第二章介绍了射频对消技术的原理,引入了对消比的概念;进而提出了本文所设计射频对消系统的总体方案。第三章首先推导了射频对消系统中误差检测模块的原理,比较了零中频与非零中频两种方案;接着设计了该模块中所需的各种器件,最后给出了误差检测模块的制作过程与测试结果,测试结果显示低频电路输出的中频信号相位不平衡度小于4.2度,幅度不平衡度小于3.7dB,高频电路输出中频信号经过中频放大器后,基波1MHz功率6.33dBm,二次谐波2MHz功率-10.27dBm。第四章首先介绍了馈通模块中矢量调制器的种类,接着简述了本文所选用的I-Q矢量调制器的工作原理。基于这些理论设计了直接调制方案馈通模块和中频预调制方案馈通模块,完成了直接调制方案的设计、制作与测试;完成了中频预调制方案中中频矢量调制器和单边带混频器的设计、制作与测试。测试结果显示,直接调制馈通模块具备18.1dB的幅度调制范围与290.41度的相位调制范围;中频预调制方案中中频矢量调制器具备大于32dB的幅度调制范围和大于331度的相位调制范围,单边带混频器边带抑制度大于20dB,变频损耗13dB。第五章对全文做了总结,分析了存在的问题并对下一步工作做了展望。
【关键词】：精确制导 毫米波雷达 射频对消技术 信号泄露 混合集成电路
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN958
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 本文的研究背景与意义10-11
• 1.2 射频对消技术国内外研究情况11-13
• 1.2.1 国外研究情况11-13
• 1.2.2 国内研究情况13
• 1.3 本文的主要工作与结构安排13-15
• 第二章 射频对消系统概述15-25
• 2.1 FMCW雷达工作原理15-18
• 2.1.1 静止目标探测15-16
• 2.1.2 运动目标探测16-18
• 2.2 射频对消技术原理18-19
• 2.3 射频对消性能描述19-23
• 2.3.1 对消比20
• 2.3.2 幅度误差、相位误差对对消比的影响20-21
• 2.3.3 环路延时对对消比的影响21-23
• 2.4 本文射频对消系统方案23
• 2.5 本章小结23-25
• 第三章 误差检测模块设计25-42
• 3.1 误差检测模块工作原理25-27
• 3.2 误差检测模块设计27-37
• 3.2.1 混频器27-30
• 3.2.2 晶体振荡器30
• 3.2.3 放大器30-33
• 3.2.4 微带线-矩形波导过渡33-37
• 3.2.4.1 探针过渡设计34-35
• 3.2.4.2 对极鳍线过渡设计35-37
• 3.3 误差检测模块的制作与测试37-41
• 3.3.1 低频电路的制作与测试37-38
• 3.3.2 高频电路的制作与测试38-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第四章 馈通模块设计42-59
• 4.1 馈通模块核心——矢量调制器42-48
• 4.1.1 矢量调制器分类42-44
• 4.1.2 I-Q矢量调制器原理44-48
• 4.2 直接调制方案48-54
• 4.2.1 双向衰减器选取48-49
• 4.2.2 耦合器设计49-53
• 4.2.2.1 威尔金森功分器设计50-51
• 4.2.2.2 环形电桥耦合器设计51-53
• 4.2.3 模块制作与测试53-54
• 4.3 中频预调制方案54-58
• 4.3.1 中频矢量调制器55-56
• 4.3.2 单边带混频器56-58
• 4.4 本章小结58-59
• 第五章 总结与展望59-60
• 5.1 工作总结59
• 5.2 工作展望59-60
• 致谢60-61
• 参考文献61-64
• 攻读硕士学位期间取得的成果64-65

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1 石稳;毫米波自适应射频对消技术研究[D];电子科技大学;2015年

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