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《电子科技大学》 2007年
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三毫米波电磁特性测量雷达前端

林权  
【摘要】: 毫米波射频前端是毫米波雷达的关键部件之一,由于三毫米波器件对工艺技术水平要求更高,一直以来限制着三毫米波雷达的发展与应用。三毫米波电磁特性测量雷达前端是三毫米波电磁特性测量设备的关键部分。本文研究的三毫米波电磁特性测量雷达前端包括两部分,一是对目标在三毫米频段的辐射测量设备前端,即辐射计前端;另一是对目标在三毫米频段的雷达散射截面(RCS)测量设备前端,即三毫米波RCS测量雷达发射机前端和接收机前端。 本文依据小型化、模块化的设计理念,将雷达前端分为毫米波模块、微波锁相模块和中频模块。毫米波混频器和毫米波VCO组成毫米波模块,C波段微波锁相源、毫米波环路和直流供电电路构成微波锁相模块,中频的放大、检波或混频电路与基带放大电路构成中频模块。微波部分大量采用集成器件,以便减小体积和提高系统稳定性,并且缩短研制周期。为了实现频率源的小型化和提高频率源的工作频率,采用混频方式、数字双环锁相方案,实现了三毫米波雷达数字锁相源。毫米波辐射计采用迪克型辐射计方案,对链路增益波动进行校正,提高了辐射计温度灵敏度指标。为了增大RCS测量雷达前端的动态范围,采用可控增益链路设计方案,使RCS测量雷达的测量范围增大。设计的微波锁相源输出频率分别为4.64GHz、4.6GHz和4.68GHz,相应的毫米波锁相源输出频率为91.5GHz、93.32GHz和94.5GHz。测试结果表明,微波和毫米波输出功率均大于10mW,微波相位噪声达到-91.6dBc/Hz@10kHz,毫米波相位噪声达到-60dBc/Hz@10kHz;辐射计中频放大链路工作频率为40MHz~2GHz,微波平均增益53dB,带内增益波动小于4dB,系统增益86dB;RCS测量雷达前端为远程和近程两档,其相应的中频增益为83dB和54.5dB,中频噪声系数小于2dB。经系统联合调试和实际测量表明,雷达前端的指标达到了系统的要求,最终交付使用,得到了用户的肯定。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TN957

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