Ku波段雷達(dá)接收機(jī)設(shè)計(jì)

摘要闡述了Ku波段雷達(dá)接收機(jī)的工作原理進(jìn)行了闡述，并對(duì)設(shè)計(jì)方案與測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了分析。Ku波段接收機(jī)由低噪聲變頻單元、中頻放大、本振和電源4個(gè)獨(dú)立單元組成。對(duì)各單元電路的設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，給出了元器件選型以及仿真結(jié)果。試驗(yàn)結(jié)果表明，Ku波段接收機(jī)的噪聲系數(shù)≤1．0 dB、增益≥55 dB、輸入輸出駐波，相位噪聲雜散，鏡像抑制等指標(biāo)均滿(mǎn)足實(shí)用技術(shù)要求，并根據(jù)測(cè)試結(jié)果對(duì)Ku波段接收機(jī)部分指標(biāo)提出了進(jìn)一步優(yōu)化的方法。
關(guān)鍵詞雷達(dá)接收機(jī)；噪聲系數(shù)；增益

隨著現(xiàn)代調(diào)制體制的快速發(fā)展，無(wú)線頻譜的利用率日益加劇，對(duì)接收機(jī)的線性度、動(dòng)態(tài)范圍、靈敏度、抗干擾能力、適應(yīng)性等方面的性能和指標(biāo)提出了越來(lái)越高的要求。這就要求現(xiàn)代通用接收機(jī)在保證信號(hào)檢測(cè)能力的前提下：盡可能地提高接收機(jī)的線性度，使信號(hào)失真最小、誤碼率最低；盡可能地展寬接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍，使接收機(jī)的適應(yīng)度更大、抗干擾能力更強(qiáng)。

1 工作原理
Ku波段雷達(dá)接收機(jī)主要由低噪聲混頻單元，中頻放大單元，本振單元及電源部分組成，信號(hào)經(jīng)天線接收后首先進(jìn)入低噪聲放大單元，對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，選頻以及混頻。之后進(jìn)入中頻放大單元，對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，濾波和輸出。接收機(jī)電路原理框圖如圖1所示。

2 電路優(yōu)化設(shè)計(jì)
2．1 低噪聲變頻單元設(shè)計(jì)
低噪聲變頻單元主要由低噪聲放大器、微帶帶通濾波器、射頻放大器和鏡像抑制混頻器組成。增益、噪聲系數(shù)、帶外抑制、鏡像抑制度等是重要的指標(biāo)，不僅是下變頻技術(shù)，還有低噪聲放大器LNA的設(shè)計(jì)都是整個(gè)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)。
(1)低噪聲放大器。本接收機(jī)的最前端是LNA，它的噪聲決定了整機(jī)噪聲系數(shù)；考慮到噪聲指標(biāo)要求較高，為減小輸入口的損耗，故接收機(jī)輸入信號(hào)由波導(dǎo)口輸入后不再加隔離器，這就要求第一級(jí)低噪聲放大器在保證自身噪聲系數(shù)低的情況下，還應(yīng)注意其輸入端和波導(dǎo)口的駐波匹配。為保證整機(jī)噪聲指標(biāo)，低噪聲放大器不但要求噪聲系數(shù)低，還要設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)脑鲆嬷?，以降低低噪聲放大器后端給整機(jī)噪聲指標(biāo)帶來(lái)的影響。在該接收機(jī)低噪聲放大器單元，采用兩級(jí)低噪聲場(chǎng)效應(yīng)管放大，通過(guò)微波低噪聲放大器設(shè)計(jì)理論的計(jì)算，結(jié)合相應(yīng)的微波軟件進(jìn)行優(yōu)化仿真，仿真結(jié)果如圖2所示。