X波段脉冲雷达前端研制

发布时间：2017-08-31 04:01

  本文关键词：X波段脉冲雷达前端研制

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【摘要】：雷达自第二次世界大战时出现以后,无论是在民用领域还是军事领域都一直受到广泛的关注和应用。对整个雷达系统而言,收发前端是不仅是重要的组成部分,还是决定整体系统性能的关键设备之一。本论文的主要工作就是研制一款X波段的脉冲雷达收发前端。本文分析了雷达前端的主要理论,研究了脉冲雷达收发前端的工作原理和主要结构,根据理论基础和指标要求,提出了X波段脉冲雷达收发前端的总体设计方案,完成发射机和接收机中各模块电路的设计和实现。论文主要的工作内容包括:首先,分析了雷达的基本理论,提出了总体设计方案和整体结构布局。其次,完成锁相源,脉冲调制信号源,脉冲调制放大器,单平衡混频器的设计,完成各个电路模块的版图绘制。然后,根据系统需要,选择合适的射频芯片,设计并绘制发射机和接收机的电路版图,确定电路布局和腔体结构。最后,完成收发前端各电路模块的组装、调试和测试工作,对测试结果进行分析。经过测试,前端系统指标为:发射机:产生中心频率在9.41GHz,带宽为50MHz的线性调频的脉冲信号,峰值发射功率为34.46dBm。接收机:噪声系数为小于3dB,链路增益大于81dB,动态范围大于82dB。
【关键词】：X波段 脉冲雷达 收发前端 线性调频
【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10-14
• 1.1 课题背景及意义10-13
• 1.1.1 雷达概述10-11
• 1.1.2 脉冲雷达的应用11-12
• 1.1.3 脉冲雷达国内外研究现状12-13
• 1.2 论文内容安排13-14
• 第二章 X波段脉冲雷达前端总体设计14-20
• 2.1 雷达工作体制14-15
• 2.1.1 连续波雷达工作体制14-15
• 2.1.2 脉冲雷达工作体制15
• 2.2 雷达收发前端的总体设计15-19
• 2.2.1 前端总体分析15-17
• 2.2.2 系统框图设计17-19
• 2.3 技术指标19
• 2.4 本章小结19-20
• 第三章 X波段脉冲雷达前端的电路设计20-60
• 3.1 脉冲信号源的设计20-26
• 3.1.1 脉冲信号源结构20-21
• 3.1.2 AD9858芯片介绍21-24
• 3.1.3 扫频信号的实现24-26
• 3.2 锁相环（PLL）的研制26-33
• 3.2.1 原理分析26-27
• 3.2.2 关键参数分析27-28
• 3.2.3 PLL电路设计28-32
• 3.2.4 PLL电路版图设计32-33
• 3.3 混频器的设计33-42
• 3.3.1 混频器工作原理33-35
• 3.3.2 混频器的主要指标35-37
• 3.3.3 单平衡混频器的设计37-38
• 3.3.4 混合环的仿真38-39
• 3.3.5 混频器的仿真39-41
• 3.3.6 版图绘制41-42
• 3.4 脉冲调制放大器的设计42-51
• 3.4.1 开关调制42-43
• 3.4.2 直接脉冲调制43
• 3.4.3 栅极调制和漏极调制43-44
• 3.4.4 漏极脉冲调制电路的设计44-47
• 3.4.5 放大器芯片的选择47-48
• 3.4.6 供电偏置的设计48-50
• 3.4.7 推动级放大器的选择50-51
• 3.4.8 版图绘制51
• 3.5 接收机电路设计51-58
• 3.5.1 雷达接收机51-52
• 3.5.2 接收机关键参数52-54
• 3.5.3 接收机电路的设计54-56
• 3.5.4 接收机性能参数计算56-57
• 3.5.5 接收机版图设计57-58
• 3.6 前端供电电路设计和总腔体的设计58-59
• 3.6.1 供电电源的设计58-59
• 3.6.2 总腔体的设计59
• 3.7 本章小结59-60
• 第四章 X波段脉冲雷达前端的测试60-77
• 4.1 X波段脉冲雷达前端实物60-61
• 4.2 脉冲信号源的测试61-64
• 4.3 锁相信号源测试64-66
• 4.4 混频器的测试66-67
• 4.5 脉冲调制器的测试67-70
• 4.6 发射机的测试70-72
• 4.7 接收机的测试72-75
• 4.8 测试结果分析75-76
• 4.9 本章小结76-77
• 第五章 结论77-78
• 致谢78-79
• 参考文献79-81
• 攻硕期间取得的研究成果81-82

【参考文献】

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1 王文钦;防撞雷达关键技术研究[D];电子科技大学;2005年

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本文编号：763311