W波段雷达前端关键技术研究

发布时间：2019-10-23 11:03

【摘要】：近几年随着军民用无线通讯技术的快速发展,毫米波已普遍地应用于雷达与制导、电子对抗、通信、遥感探测、成像等系统中。在毫米波雷达系统中,雷达前端对系统起到关键性的作用。虽然目前国内对W波段雷达前端报道与研究不少,但其性能还需要进一步的提高。因此,本文选择对W波段雷达前端的关键器件—SPDT开关、高增益放大器、W波段窄带辐射计前端和W波段宽带双通道辐射计前端进行研究。具体研究如下:本文中的SPDT开关是用于雷达前端收发通道的切换。先对SPDT开关进行理论分析,然后提取PIN二极管参数并进行匹配设计。由于SPDT开关的输入和输出采用标准矩形波导,因此设计出了W波段波导-共面波导和波导-微带线的过渡结构。最终实测结果表明SPDT开关在90-93.5GHz内插损小于2dB,隔离度大于15dB,开关时间小于30ns。在传统的单个LNA芯片基础之上,采用两个LNA芯片级联的方式设计了W波段高增益放大器。实测结果表明W波段高增益放大器在95-97GHz内增益大于40dB。基于研制的高增益放大器,设计了W波段直接检波式窄带辐射计前端。该窄带辐射计前端通过带通滤波器来达到选频的效果;同时前端信号经过检波放大电路后采用差分输出。最终测得,在带宽为2GHz,暂态时间为1ms时,辐射计前端的温度灵敏度小于1K,温漂斜率为0.83K/℃。最后,在实验室原有的W波段单通道辐射计前端的基础之上,设计出了W波段宽带双通道辐射计前端和用于成像系统的W波段小型化宽带双通道辐射计前端。宽带双通道辐射计前端一共研制了10套,在暂态时间为1ms,各个模块的温度灵敏度小于0.4K,温漂斜率达到2.7K/℃。W波段小型化宽带双通道辐射计前端共研制了12套,在积分时间为1ms,各个模块的温度灵敏度小于0.4K。W波段小型化辐射计前端成功用于成像系统中,其工作稳定。同时该系统能够有效地探测人体携带的隐匿金属和非金属物品。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN958

【参考文献】

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本文编号：2552081