● 摘要
精密测距雷达是一种高精度、免维护的新型非接触式物料及液面高度测量仪表,能够在恶劣环境下非接触式测量液体、固体介质,具有精度高、安全、稳定等特点,在工业生产和国民经济的许多领域具有广阔的应用前景。线性调频信号在雷达中得到了广泛的应用。本文对线性调频连续波精密测距雷达的射频系统进行了深入的研究。首先,探讨了线性调频连续波精密测距雷达射频系统的构成方案。然后,对系统的各个部分逐一进行讨论,包括方案论证,电路设计等。最后,按设计要求实现了线性调频连续波精密测距雷达的射频系统实验平台。在线性调频连续波精密测距雷达的研制中,宽带线性调频信号源的设计是本课题的关键部分。在设计过程中,产生线性调频信号的方案有多种选择,在对多种方案进行充分的论证和实验验证比较之后,最终选定“DDS+PLL”方案。此方案将DDS和PLL进行了优势互补,产生出了高线性度,低相位噪声,带宽达1GHz的宽带线性调频信号。本论文还对滤波器、耦合器、双工器、放大器、混频器等单元功能电路的设计进行了讨论。其中,对滤波器和耦合器的设计方法进行了详细的论述,重点分析了LC滤波器、微带滤波器、平行线定向耦合器和3dB电桥的设计特点。本文研制的线性调频连续波精密测距雷达射频系统与基带系统实现了联调,初步实现了系统测距功能。雷达内场测距实验表明,本文研制的线性调频连续波精密测距雷达射频系统的设计方案基本满足精密测距功能的要求。
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