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  本文關(guān)鍵詞：E波段LFMCW雷達(dá)系統(tǒng)毫米波前端研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《電子科技大學(xué)》 2015年

E波段LFMCW雷達(dá)系統(tǒng)毫米波前端研究

楊東華  

【摘要】：隨著小汽車的迅速普及,交通事故也隨之增多,駕駛安全成為一項(xiàng)迫切需求。研究表明,作為重要的交通輔助工具,汽車防撞雷達(dá)可以有效提高行車安全。正是在此背景下汽車防撞雷達(dá)得到快速發(fā)展。E波段頻率由于頻譜資源純凈、豐富,電磁環(huán)境干擾少等優(yōu)勢(shì)成為汽車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的重要頻段。汽車防撞雷達(dá)通常包括脈沖雷達(dá)和線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)(LFMCW),LFMCW雷達(dá)以測(cè)量精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、發(fā)射功率低以及無(wú)盲區(qū)等優(yōu)點(diǎn)而獲得更廣泛應(yīng)用。毫米波前端是雷達(dá)系統(tǒng)的重要成分,本文的研究工作圍繞E波段LFMCW雷達(dá)系統(tǒng)毫米波收發(fā)前端及其關(guān)鍵器件展開。根據(jù)要求,系統(tǒng)收發(fā)使用同一天線,且具備測(cè)距、測(cè)速及測(cè)向功能。通過對(duì)毫米波及雷達(dá)系統(tǒng)相關(guān)理論的分析,設(shè)計(jì)了混合集成電路形式的雙發(fā)雙收方案。為盡可能保持發(fā)射信號(hào)與本振信號(hào)的一致性,發(fā)射信號(hào)與本振信號(hào)共用一路X波段輸入信號(hào),將其倍頻至Ka波段后,功分器將該信號(hào)一分為二,一路是發(fā)射信號(hào),一路是本振信號(hào)。發(fā)射信號(hào)與本振信號(hào)都是通過8次倍頻至E波段。接收支路采用零中頻結(jié)構(gòu),其優(yōu)點(diǎn)是大大降低電路復(fù)雜度,便于實(shí)現(xiàn)電路集成和縮小電路尺寸。根據(jù)毫米波前端設(shè)計(jì)方案,本文工作主要有:1.選擇滿足方案要求的單元器件,并對(duì)各個(gè)器件進(jìn)行詳細(xì)分析;2.設(shè)計(jì)連接前端發(fā)射端、兩個(gè)接收端和兩個(gè)天線收發(fā)端的六端口耦合器,該耦合器用兩個(gè)基于分支線混合網(wǎng)絡(luò)的定向耦合器級(jí)聯(lián)而成。3.微帶線與波導(dǎo)的轉(zhuǎn)換采用E面探針結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了連接耦合器與天線的轉(zhuǎn)換波導(dǎo)。針對(duì)毫米波前端發(fā)射口及天線的測(cè)試,設(shè)計(jì)了雙端口測(cè)試波導(dǎo)結(jié)構(gòu)件。4.對(duì)連接裸片與微帶電路的金絲模型進(jìn)行仿真,分析其對(duì)前端系統(tǒng)性能的影響,將仿真結(jié)果反映到實(shí)際電路中。5.設(shè)計(jì)了能夠進(jìn)行供電控制的前端系統(tǒng)電源,部分器件可以實(shí)現(xiàn)“先柵極后漏極”加電方式。設(shè)計(jì)裝配前端系統(tǒng)各個(gè)部分的腔體,該腔體氣密性好,可以有效防止信號(hào)泄露和前端自激。經(jīng)過調(diào)試達(dá)到以下指標(biāo):除去測(cè)試件損耗,發(fā)射功率約為6 dBm,接收增益60 dB,測(cè)試距離約為46 m。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了初步目標(biāo),但仍然需要繼續(xù)改進(jìn)。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U463.67
【目錄】：

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