毫米波雷達前端系統設計

摘 要：首先對毫米波雷達前端系統設計原理進行了闡述，接著對雷達前端系統的各個組成部分：振蕩器、0/π調相器、功率放大器以及混頻器的設計進行了介紹，采用了微帶電路的設計方法，設計出該毫米波雷達前端系統，并對整個系統進行了測試，得到了相應的測試數據，最終的測試結果顯示，該系統已經達到預期的設計要求。

關鍵詞：振蕩器；0/π；調相器；功率放大器；混頻器

中圖分類號：TN958.95 文獻標識碼：A 文章編號：1004373X(2008)1703702

Design of Millimeter-wave Radar Front-end System

CHEN Jun，SU Kaixiong，HUANG Xiaoyu

(Physics and Information Engineering College，Fuzhou University，Fuzhou，350003，China)

Abstract：The paper first describes the principles the design of millimeter-wave radar front-end system，and then introduces various components of the system:oscillator，0/π phase modulation，power amplifier and mixer design，by using the microstrip circuit design methods，the design of millimeter-wave radar front-end system is realized，and the whole system is tested，getting the corresponding test data，and the final test results shows that the system has been designed to achieve the desired requirements.

Keywords：oscillator;0/π;phase modulation;power amplifier;mixer condenser

1 引 言

毫米波的工作頻率介于微波和光之間，毫米波雷達比微波雷達體積小、重量輕、波速窄、帶寬大、抗干擾能力強；比紅外或激光傳感器氣象適應性好，所以它是繼激光、紅外之后電磁頻譜利用中的一枝新秀。以前毫米波雷達的應用受到器件，尤其是有源器件功率不高的限制，使它難以在末制導以外的領域發揮作用。然而今非昔比，20世紀90年代第二階段的微波毫米波集成電路規劃取得重大突破后，大功率毫米波功率源、介質天線、集成天線、低噪聲接收機芯片等相繼問世，使毫米波雷達發生了更新換代的變革，并且大大拓寬了它的應用領域。

2 毫米波雷達前端系統設計原理

利用偽隨機編碼信號良好的自相關特性，低距離副瓣，獲得高的測量精度和距離分辨率。同時利用正弦波調頻信號體制的回波信號功率為距離函數的特點來有效地抑制近區雜波干擾。圖1為采用偽隨機編碼調相和正弦波調頻這兩種連續波信號的復合調制體制框圖。

16 GHz高頻振蕩器產生16 GHz±10 MHz微波振蕩信號，經正弦調制后信號送到調相器，進行隨機編碼調相。調相后的信號通過功分器，一部分放大后由發射天線輻射出去，另一部分泄漏信號加到信號混頻器。經天線輻射出去的射頻信號照射到目標后，目標反射的回波信號由天線接收，回波信號送到信號混頻器與泄漏信號混頻并濾除高頻信號，得到視頻信號。視頻信號放大后經過數字信號處理就可以送到耳機從而直接監聽目標運動情況、速度和狀態。

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