穿墻探測雷達(dá)射頻前端的分析與設(shè)計.pdf

1、穿墻探測雷達(dá)射頻前端是穿墻雷達(dá)最重要的組成部分之一，在無線電技術(shù)高速發(fā)展的當(dāng)下，中頻和基帶的設(shè)計較為成熟，而射頻前端仍處于模擬器件占主導(dǎo)地位的階段，電路組成面積遠(yuǎn)大于數(shù)字集成電路，而且穩(wěn)定性遠(yuǎn)低于中頻和基帶的數(shù)字電路，因此射頻前端的設(shè)計是穿墻探測雷達(dá)設(shè)計中的一個難點(diǎn)。
　　 本文采用ADS軟件對穿墻雷達(dá)射頻前端進(jìn)行模擬建模與仿真，不斷優(yōu)化仿真結(jié)果，分配出微波器件的技術(shù)指標(biāo)，選擇性地設(shè)計射頻前端的器件，利用相關(guān)儀器結(jié)合器件搭建出穿

2、墻探測雷達(dá)射頻前端系統(tǒng)，實現(xiàn)了對動(靜)目標(biāo)的探測，并分析實驗結(jié)果。
　　 本論文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　 1.基于級聯(lián)網(wǎng)絡(luò)散射參數(shù)估算理論，在ADS中對射頻前端和目標(biāo)特性模擬建模，結(jié)合實測的墻體數(shù)據(jù)對系統(tǒng)級聯(lián)仿真，分析回波信號和中頻參考信號的幅度、相位比值，通過IFFT變換將不同探測距離下的目標(biāo)分辨出來，驗證了射頻前端設(shè)計方法的正確性。
　　 2.根據(jù)穿墻雷達(dá)射頻前端系統(tǒng)仿真所分配的器件指標(biāo)，設(shè)計出0.8

3、～3GHz的寬帶低噪聲放大器，采用兩級級聯(lián)的放大電路結(jié)構(gòu)，綜合實頻技術(shù)法和單支節(jié)匹配的方法完成了滿足最小噪聲系數(shù)的輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計，采用有耗匹配的方法設(shè)計出級間匹配網(wǎng)絡(luò)和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)，級間匹配網(wǎng)絡(luò)滿足了增益平坦度的需求，輸出匹配網(wǎng)絡(luò)保證最大的功率輸出，實物測試結(jié)果表明，放大器的噪聲系數(shù)小，增益平坦度較好，仿真結(jié)果和實測結(jié)果基本吻合。
　　 3.針對射頻前端器件的需求，制作寬帶功率分配器和寬帶定向耦合器，功分器采用多節(jié)階梯阻抗變

4、換器級聯(lián)，即增加λ/4線段和相應(yīng)的隔離電阻R的數(shù)目來實現(xiàn)寬頻帶、小型化和低損耗。定向耦合器采用多節(jié)平行耦合線定向耦合器級聯(lián)組合的方法展寬頻帶。對加工出的寬帶器件進(jìn)行測試，功分器的插入損耗較低，隔離度、幅度和相位不平衡度指標(biāo)均良好，定向耦合器的傳輸損耗和耦合度均滿足設(shè)計指標(biāo)要求。
　　 4.進(jìn)行穿墻雷達(dá)系統(tǒng)搭建與測試。將設(shè)計出的微波器件、外購器件和寬帶收發(fā)天線進(jìn)行級聯(lián)，搭建系統(tǒng)，利用信號源結(jié)合矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀給出步進(jìn)變頻信號，測試結(jié)