X波段多普勒測(cè)速雷達(dá)前端研究.pdf

1、飛機(jī)、衛(wèi)星等空間飛行體速度一般在(100～8000)m/s，為研究飛行體的高速運(yùn)動(dòng)性能，用高速運(yùn)動(dòng)模型代替飛行體及其內(nèi)部裝備。傳統(tǒng)的光電測(cè)速方式是在“模型”的運(yùn)動(dòng)路徑上布置若干光電傳感器，用“模型”到達(dá)每一個(gè)傳感器的時(shí)間來推算運(yùn)動(dòng)速度。相對(duì)于光電測(cè)速方式，雷達(dá)測(cè)速有成本低、安裝簡(jiǎn)單、可連續(xù)測(cè)速等優(yōu)點(diǎn)。本文以某“模型”的高速運(yùn)動(dòng)為研究背景，研制了一種 X波段多普勒測(cè)速雷達(dá)前端，目的是為該“模型”提供一套連續(xù)測(cè)速裝置，為后續(xù)研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

2、。
　　本測(cè)速前端采用連續(xù)波相參的雷達(dá)體制，工作頻率為9GHz點(diǎn)頻。本文對(duì)測(cè)速雷達(dá)前端進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)并對(duì)各部件完成了指標(biāo)分配，整個(gè)前端由三部分模塊構(gòu)成：信號(hào)源模塊包括鎖相環(huán)信號(hào)源、微波帶通濾波器、微波單級(jí)放大器和Wilkinson功分器；發(fā)射模塊包括兩級(jí)功放和發(fā)射天線；接收模塊包括接收天線、低噪放、混頻器、中頻低通濾波器和中頻放大器。本文闡述了上述各部件的工作原理和設(shè)計(jì)方法，采用軟件HFSS和ADS對(duì)微波帶通濾波器、功分器等無源部

3、件和微波放大器進(jìn)行了設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化，采用軟件AutoCAD繪制了電路版圖和腔體圖紙。最后采用頻譜儀和示波器等儀器完成了實(shí)際硬件電路的測(cè)試及調(diào)試工作，驗(yàn)證了各模塊電路設(shè)計(jì)的正確性。
　　本前段利用微帶貼片天線作為收發(fā)天線，采用同軸饋電結(jié)構(gòu)；微波帶通濾波器和中頻低通濾波器分別采用微帶平行耦合線結(jié)構(gòu)和 LC結(jié)構(gòu)；功分器采用兩級(jí)Wilkinson結(jié)構(gòu)；混頻器采用集成芯片 HMC553LC3B實(shí)現(xiàn)；微波放大器采用場(chǎng)效應(yīng)管TC2181實(shí)現(xiàn)；