基于FMCW的探冰雷達(dá)發(fā)射接收系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著人們對(duì)海洋資源全面的開(kāi)發(fā)利用，海洋環(huán)境科學(xué)越來(lái)越顯示出其重要性。海冰作為其重要組成部分，直接影響著海上石油開(kāi)發(fā)、海港建設(shè)、航運(yùn)交通等海上經(jīng)濟(jì)。由于地理環(huán)境獨(dú)特，近年來(lái)受氣候變化響，以渤海海域?yàn)榇淼奈覈?guó)沿海海域受到海冰的災(zāi)害影響十分嚴(yán)重。因此，對(duì)海冰全面科學(xué)的監(jiān)測(cè)對(duì)于海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有非常重要的意義。而在海冰監(jiān)測(cè)中最為關(guān)鍵的就是對(duì)冰層厚度的精確測(cè)量。
　　本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外海冰厚度測(cè)量相關(guān)的文獻(xiàn)，簡(jiǎn)單介紹了雷達(dá)測(cè)量海冰厚度的發(fā)展過(guò)

2、程和研究現(xiàn)狀，總結(jié)了多種海冰厚度測(cè)量方法的原理并分析了其優(yōu)勢(shì)與缺陷。根據(jù)我國(guó)沿海地區(qū)薄冰的特點(diǎn)，出于小型化、一體化、低功耗、可機(jī)載等方面的考慮，確定基于FMCW的探冰雷達(dá)發(fā)射接收系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。探冰雷達(dá)系統(tǒng)工作于8GHz~12GHz，具有極高的距離分辨力，以期能夠精確測(cè)量薄冰的厚度。
　　在系統(tǒng)方案實(shí)施前，首先介紹了FMCW體制雷達(dá)測(cè)量冰厚的原理并進(jìn)行了驗(yàn)證其可行性的實(shí)驗(yàn)，之后給出了探冰雷達(dá)發(fā)射接收系統(tǒng)的基本框架。結(jié)合探冰雷達(dá)探測(cè)

3、性能的要求，確定了發(fā)射接收系統(tǒng)相關(guān)的個(gè)項(xiàng)指標(biāo)，并根據(jù)系統(tǒng)指標(biāo)來(lái)對(duì)其中各個(gè)功能模塊進(jìn)行選型。
　　本文在系統(tǒng)架構(gòu)上，通過(guò)ADS系統(tǒng)級(jí)仿真驗(yàn)證了各功能模塊作用于發(fā)射接收系統(tǒng)中的可行性。在PCB布板方面，對(duì)傳輸線(xiàn)的阻抗匹配、PCB的層疊結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并通過(guò)Cadence和ADS的聯(lián)仿分析了系統(tǒng)傳輸性能，驗(yàn)證了硬件電路實(shí)現(xiàn)的可行性；在封裝結(jié)構(gòu)上，整個(gè)電路封裝在屏蔽腔體內(nèi)，利用HFSS仿真軟件進(jìn)行了屏蔽腔體與電磁兼容設(shè)計(jì)。最后將系統(tǒng)整機(jī)裝