步進頻率脈沖雷達接收機射頻前端關(guān)鍵電路的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、近年來，橋梁事故頻發(fā)，通過實時監(jiān)測橋梁在各種環(huán)境下的振動與形變情況，及時對其進行安全維護以及災難預警成為了必然需求?；谖⒉ǜ缮鏈y量技術(shù)與步進頻率信號技術(shù)的微變形監(jiān)測技術(shù)，由于具有高精度、大范圍、遠距離等優(yōu)良特性，已經(jīng)逐步應(yīng)用于橋梁監(jiān)測工程中。本文基于這種新型監(jiān)測技術(shù)，開展應(yīng)用于橋梁遠程微小形變監(jiān)測的步進頻率雷達接收機射頻前端系統(tǒng)中關(guān)鍵電路的研究。
　　首先，本文結(jié)合橋梁監(jiān)測精度要求，為雷達接收機射頻前端選取了合適的工作頻段并確定

2、了各項技術(shù)參數(shù)指標。綜合考慮接收機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)計方案。分別對系統(tǒng)各個電路單元進行了電路結(jié)構(gòu)與芯片選型，分配了鏈路指標，并在ADS軟件中對系統(tǒng)實現(xiàn)的可行性進行了驗證。
　　然后，分別對系統(tǒng)所需射頻電路模塊與第一中頻電路模塊進行了設(shè)計與測試，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試，以及第一混頻器與中頻放大器芯片的選型與性能評估。其中，低噪聲

3、放大器選取兩級高電子遷移率晶體管級聯(lián)設(shè)計出具有低噪聲、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，從而改善了濾波器上邊帶衰減緩慢的缺點;第一中頻濾波器采用了結(jié)構(gòu)緊湊，寄生響應(yīng)離有效通帶較遠的交指型濾波器結(jié)構(gòu)。三個電路單元仿真與實測結(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聯(lián)，分別對鏈路的變頻增益、線性度以及端口隔離度進行了測試