步進(jìn)頻率脈沖雷達(dá)接收機(jī)射頻前端關(guān)鍵電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來，橋梁事故頻發(fā)，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)橋梁在各種環(huán)境下的振動(dòng)與形變情況，及時(shí)對(duì)其進(jìn)行安全維護(hù)以及災(zāi)難預(yù)警成為了必然需求。基于微波干涉測(cè)量技術(shù)與步進(jìn)頻率信號(hào)技術(shù)的微變形監(jiān)測(cè)技術(shù)，由于具有高精度、大范圍、遠(yuǎn)距離等優(yōu)良特性，已經(jīng)逐步應(yīng)用于橋梁監(jiān)測(cè)工程中。本文基于這種新型監(jiān)測(cè)技術(shù)，開展應(yīng)用于橋梁遠(yuǎn)程微小形變監(jiān)測(cè)的步進(jìn)頻率雷達(dá)接收機(jī)射頻前端系統(tǒng)中關(guān)鍵電路的研究。
　　首先，本文結(jié)合橋梁監(jiān)測(cè)精度要求，為雷達(dá)接收機(jī)射頻前端選取了合適的工作頻段并確定

2、了各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)指標(biāo)。綜合考慮接收機(jī)鏡像頻率抑制性能以及中頻信道濾波的要求，采用兩次變頻超外差式結(jié)構(gòu)作為本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。分別對(duì)系統(tǒng)各個(gè)電路單元進(jìn)行了電路結(jié)構(gòu)與芯片選型，分配了鏈路指標(biāo)，并在ADS軟件中對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的可行性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　然后，分別對(duì)系統(tǒng)所需射頻電路模塊與第一中頻電路模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)與測(cè)試，包括射頻低噪聲放大器、射頻鏡像抑制濾波器與第一中頻濾波器的仿真與測(cè)試，以及第一混頻器與中頻放大器芯片的選型與性能評(píng)估。其中，低噪聲

3、放大器選取兩級(jí)高電子遷移率晶體管級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì)出具有低噪聲、高增益、低駐波性能的放大器;射頻鏡像抑制濾波器選取了基片集成波導(dǎo)濾波器結(jié)構(gòu)，通過在腔體間引入交叉耦合，在通帶外形成傳輸零點(diǎn)，從而改善了濾波器上邊帶衰減緩慢的缺點(diǎn);第一中頻濾波器采用了結(jié)構(gòu)緊湊，寄生響應(yīng)離有效通帶較遠(yuǎn)的交指型濾波器結(jié)構(gòu)。三個(gè)電路單元仿真與實(shí)測(cè)結(jié)果均吻合良好。
　　最后，將系統(tǒng)的射頻電路模塊與第一中頻電路模塊級(jí)聯(lián)，分別對(duì)鏈路的變頻增益、線性度以及端口隔離度進(jìn)行了測(cè)試