高可靠性X波段小型化接收前端研究

论文摘要

接收前端作为雷达接收系统的一个重要组成部分,主要完成对雷达天线接收到微弱回波信号的低噪声放大、变频、滤波、增益控制等功能;雷达接收系统的高灵敏度、大动态范围、频率选择性、高干扰抑制度等主要性能都在接收前端中体现。现代机载雷达接收系统中普遍采用两次变频模式的接收前端。论文对最新机载雷达接收前端电路的产品化进行了研究,在X波段内设计800MHz带宽的小型化接收前端。800MHz带宽微带滤波器的设计和两个本振频点的选择为接收前端设计难点;电调衰减器、低噪声放大器、数控衰减器、混频器1、中频放大器、混频器2采用单片或模块电路,实现接收前端电路多功能、高集成度。该研究课题可直接应用到机载雷达产品中,对机载雷达接收系统前端小型化、多功能化和提高接收系统的可靠性、稳定性做出有意义的探索。论文还对最近几年日渐成熟的采用低温共烧陶瓷(LTCC)技术的微波多芯片组件(MMCM)发展和应用进行了介绍,提出了一种采用LTCC工艺的全X波段小型化接收通道的MCM设计的方案,并对该方案进行电路实施和测试数据分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及其意义
• 1.2 研究的目的
• 1.3 论文的研究目标和主要内容
• 2 雷达接收机理论
• 2.1 雷达接收机概述
• 2.1.1 接收机的发展历程
• 2.1.2 超外差雷达接收机
• 2.2 超外差雷达接收机的基本组成
• 2.2.1 接收前端
• 2.2.2 中频接收机
• 2.3 接收机主要技术指标
• 2.3.1 噪声系数
• 2.3.2 接收机主滤波器带宽
• 2.3.3 接收机灵敏度
• 2.3.4 接收机功率增益
• 2.3.5 动态范围
• 2.3.6 组合频率干扰
• 2.3.7 各路信号之间的隔离度
• 2.4 接收前端主要技术指标测试方法
• 2.4.1 噪声系数测试
• 2.4.2 增益测试
• 2.4.3 镜像抑制度测试
• 2.4.4 通频带宽测试
• 2.4.5 通道相位稳定度测试
• 2.5 接收机的设计发展趋势
• 2.5.1 技术发展方向
• 2.5.2 工艺实现方向
• 3 X波段小型化接收前端实现
• 3.1 概述
• 3.2 接收通道主要技术指标
• 3.3 技术指标分配
• 3.3.1 增益
• 3.3.2 噪声系数
• 3.3.3 动态范围
• 3.3.4 接收通道中频频率选择
• 3.3.5 镜像频率抑制度分析
• 3.4 接收前端可靠性设计
• 3.5 接收前端电路实现
• 3.5.1 低噪声放大器电路实现
• 3.5.2 镜像频率抑制滤波器实现
• 3.5.3 主中电路实现
• 3.6 接收前端系统电路设计
• 3.6.1 电磁兼容性设计
• 3.6.2 混合集成电路实现
• 3.6.3 接收前端测试指标
• 4 采用LTCC工艺MCM组件技术的全X波段接收前端设计
• 4.1 设计方案
• 4.1.1 LTCC接收前端设计原理:
• 4.1.2 LTCC接收前端实施方案:
• 4.2 电路实现
• 4.2.1 LTCC多层基板设计
• 4.2.2 X波段耦合带通滤波器
• 4.2.3 L波段带通滤波器和低通滤波器
• 4.2.4 接收前端的MCM实现
• 4.3 性能指标测试及分析
• 5 总结
• 致谢
• 参考文献