3毫米遙感探測(cè)核心技術(shù)的研究.pdf

1、近年，隨著微波技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于電磁波的研究正在逐漸向著更高的頻段偏移，毫米波逐漸成為了近年的研究熱點(diǎn)。毫米波遙感探測(cè)技術(shù)是在不接觸被測(cè)目標(biāo)的情況下，通過電磁波的反射、折射和繞射等性質(zhì)，區(qū)分性質(zhì)不同的目標(biāo)。該技術(shù)在氣象、地質(zhì)以及軍事方面都有著重要的應(yīng)用。在國外，該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)能夠投入實(shí)際應(yīng)用，然而，國內(nèi)在該方面的研究還不發(fā)達(dá)，制作工藝和器件設(shè)計(jì)水平無法達(dá)到實(shí)用的要求，因此，還需要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)研究。
　　本課題以國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開

2、發(fā)專項(xiàng)——毫米波成像探測(cè)儀項(xiàng)目為背景，研究毫米波遙感探測(cè)技術(shù)中需要應(yīng)用到的系統(tǒng)饋源天線和毫米波輻射計(jì)，對(duì)其參數(shù)需求進(jìn)行了分析，并設(shè)計(jì)了高增益、方向性強(qiáng)的系統(tǒng)饋源天線和毫米波輻射計(jì)中低噪聲系數(shù)、高穩(wěn)定性的低噪聲放大器以及選擇性能良好的濾波器，該設(shè)計(jì)經(jīng)仿真驗(yàn)證，滿足項(xiàng)目需求，但后續(xù)還需通過實(shí)物加工，對(duì)其實(shí)物性能進(jìn)行檢驗(yàn)，已達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的目的。
　　本文全篇以普朗克黑體理論為基礎(chǔ)，通過該理論，得到被測(cè)目標(biāo)功率-溫度的關(guān)系，以此作為毫米波

3、輻射計(jì)檢測(cè)不同目標(biāo)的依據(jù)；通過對(duì)不同毫米波輻射計(jì)工作原理的分析，決定了輻射計(jì)的類型選擇；對(duì)毫米波輻射計(jì)的重要參數(shù)——溫度靈敏度進(jìn)行了推導(dǎo)，提出了提高其溫度靈敏度的方法。
　　介紹了毫米波遙感探測(cè)技術(shù)中系統(tǒng)饋源天線的參數(shù)性能，根據(jù)要求選擇了卡塞格倫天線做為系統(tǒng)饋源天線；分析了卡塞格倫天線的工作原理，并根據(jù)其幾何關(guān)系介紹設(shè)計(jì)方法，并通過CST仿真建模，驗(yàn)證設(shè)計(jì)方法的正確性；為了進(jìn)一步提高天線的性能，對(duì)天線進(jìn)行優(yōu)化，經(jīng)過調(diào)整，系統(tǒng)饋源天

4、線的回波損耗進(jìn)一步降低，增益得到了提高。
　　分析了毫米波輻射計(jì)中的94GHz低噪聲放大器的參數(shù)設(shè)置，對(duì)其性能要求進(jìn)行了分析；對(duì)低噪聲放大器的工作原理和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行介紹，闡明在低噪聲放大器設(shè)計(jì)中需要注意的細(xì)節(jié)；選取合適的芯片，對(duì)工作于3GHz的低噪聲放大器在ADS中建模，驗(yàn)證設(shè)計(jì)原理的正確性。
　　設(shè)計(jì)了毫米波輻射計(jì)中頻波段的濾波器，介紹其參數(shù)要求和設(shè)計(jì)原理，并通過 ADS仿真加以驗(yàn)證其正確性，生成版圖，仿真其實(shí)際情況下的工