C波段连续波雷达射频前端的设计与实现

摘要

近年来，随着雷达技术不断发展，雷达系统已经成为导航定位不可或缺的一部分，并根据不同应用场合衍生出不同的雷达系统。调频连续波雷达因为结构简单，体积小，重量轻，功耗低，无视距离盲区，分辨率高、易于集成等特点而被广泛应用。在现代地面坦克战争中，调频连续波雷达能够快速侦测位于近距离的目标，是对目标打击的重要手段。本文提出了一种C波段（5.7GHz-5.9GHz）的具有200MHz带宽的线性调频连续波雷达射频前端的设计与实现方法。
　　本研究将整个雷达射频前端分为三个部分：频率综合模块、发送模块和接收模块。频率综合模块进行了三个部分的设计：DDS芯片的1GHz的参考时钟的设计；DDS芯片产生100MHz~112.5MHz的线性连续波信号的设计；4.1GHz的发射机本振信号的设计。在模块设计时介绍了直接频率合成技术原理和锁相环原理。发射模块首先分析了雷达系统的测距范围和测距精度，说明了设计的各项指标要求，然后设计了线性连续波信号首先通过十六倍频进行带宽扩展，产生1600MHz~1800MHz的宽带线性连续波，然后上变频产生 C波段线性调频连续波雷达发射信号，最终通过天线发射出去。接收机采用零中频结构，同样首先说明了接收机的指标要求，分析了接收机的性能指标，合理安排通道增益，设计了射频和中频数字可控衰减器提高动态范围。最后按照电磁兼容原理，对整个系统进行了布局规划和PCB设计。

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第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文主要工作和各章节内容安排

第二章 频率综合模块的设计与实现

2.1 DDS原理和线性连续波电路的方案与实现

2.2 AD9858寄存器的配置

2.3 AD9858的整体电路设计

2.4 基于锁相环原理的LT6946产生1GHz参考时钟电路设计

2.5 本章小结

第三章 发射机的设计与实现

3.1 发射机性能指标及方案

3.2 发射链路的功率规划

3.3 发射链路

3.4 本章小结

第四章 接收机的设计与实现

4.1 接收机指标和方案介绍

4.2 接收机的主要性能参数分析

4.3 接收通道的方案设计芯片选型

4.4 本章小结

第五章 阻抗匹配设计和系统的测试

5.1 射频阻抗匹配原理

5.2 发射模块和接收模块的阻抗匹配设计

5.3 接收和发送天线

5.4 电源模块的测试

5.5 频率综合模块测试

5.6 发射信号测试

5.7 接收模块测试

5.8 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 论文工作总结

6.2 研究展望

参考文献

致谢

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