毫米波射频前端及其在成像系统中的应用

发布时间：2023-04-03 03:04

　　毫米波雷达成像系统在安检、无损检测等领域有着巨大的应用潜力。射频前端作为雷达成像系统的重要硬件部分,需要根据系统的要求进行其指标确定和结构选择。雷达成像系统和其射频前端子系统之间的联系在哪里?如何具体进行雷达成像系统射频前端的设计?为解决以上问题,本文主要开展了以下研究:1.在系统设计中,射频前端发射机、接收机以及频率源的性能指标很大程度上由系统指标规划而来。本文分析了雷达成像系统中部分射频前端部分性能指标的来源,为在硬件设计中更好地选用合适的器件及结构。对于发射机部分,其工作频率通常由系统分辨率来决定,但目前工艺水平下的硬件条件限制了分辨率的上限。线性调频的信号调制方式降低了发射功率,且可以通过外差接收机得到良好的解调。接收机部分,成像系统算法要求超过30dB的动态范围,通过射频前端级联噪声的计算可以近似估计。正交I/Q混频的平衡度指标需要使其镜像抑制比大于30dB。频率源则要以保证系统的相干性为前提进行设计。2.分析了二极管对倍频器、混频器的电路原理,在平衡三倍频器和谐波混频器的基础上,研制了下述两个关键模块:(1)输入15.4-17GHz,输出92.4-102GHz的倍频链路模块...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外发展现状
    1.3 论文主要内容安排
第二章 毫米波雷达成像系统研究
    2.1 雷达近程全息成像原理
        2.1.1 成像问题
        2.1.2 图像重建
    2.2 成像分辨率
    2.3 成像系统射频前端部分指标讨论
        2.3.1 发射机性能指标
        2.3.2 接收机性能指标
        2.3.3 频率源性能指标
    2.4 本章小结
第三章 W波段射频前端关键模块研制
    3.1 倍频器、混频器原理
        3.1.1 平衡倍频原理
        3.1.2 分谐波混频器原理
    3.2 平面肖特基二极管模型
    3.3 倍频链路模块设计与测试
    3.4 谐波混频模块设计与测试
    3.5 本章小结
第四章 射频前端子系统整体研制
    4.1 射频前端指标
    4.2 总体设计方案
        4.2.1 方案概述
        4.2.2 频率规划
        4.2.3 整机结构与接口设计
    4.3 分部件设计方案
        4.3.1 频率源模块
        4.3.2 Ka波段以下的变频模块
    4.4 部分性能指标测试
        4.4.1 发射功率/杂散测试
        4.4.2 输出杂散/接收机增益/IQ特性测试
    4.5 性能指标达标情况及分析
    4.6 成像实验结果
    4.7 本章小结
第五章 全文总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果



本文编号：3780526