毫米波輻射計低噪聲放大器和混頻器設(shè)計.pdf

1、毫米波信號在雨、霧、煙等復(fù)雜環(huán)境下的傳輸損耗相比于紅外、激光而言更低，因而毫米波探測系統(tǒng)的探測能力比傳統(tǒng)的紅外探測系統(tǒng)更高。作為毫米波探測系統(tǒng)的核心，毫米波輻射計具有結(jié)構(gòu)簡單、抗干擾能力好、穿透力強(qiáng)等優(yōu)點，己被廣泛應(yīng)用于智能彈藥、氣象預(yù)報、天文觀測、農(nóng)業(yè)產(chǎn)量評估、環(huán)境監(jiān)測和危險隱蔽物探測等諸多領(lǐng)域。
　　作為毫米波輻射計中不可或缺的器件，毫米波低噪聲放大器能將天線接收到的高頻信號進(jìn)行放大，同時能有效抑制放大過程中的噪聲干擾，提高整

2、個輻射計接收系統(tǒng)的噪聲性能。為此本論文設(shè)計了8mm波段毫米波輻射計低噪聲放大器，采用了三級級聯(lián)放大結(jié)構(gòu)，第一級放大器使用了最小噪聲匹配設(shè)計，保證低噪聲放大器的噪聲系數(shù)最小，第二級與第三級放大器使用了最大增益匹配設(shè)計，保證了低噪聲放大器的整體增益。之后又單獨設(shè)計了放大器的微帶偏置網(wǎng)絡(luò)，保證了放大器的穩(wěn)定性。結(jié)果表明所設(shè)計的低噪聲放大器噪聲系數(shù)為1.7dB，系統(tǒng)增益達(dá)到了35dB，滿足輻射計的設(shè)計要求。
　　毫米波混頻器能將所接收到的

3、毫米波信號下變頻為更易處理的中頻信號，為了克服高頻本振源設(shè)計難度大、制造成本高的困難，本論文采用了四次諧波混頻的方法，將所需要的本振信號頻率降為原來的四分之一，大大減小了毫米波混頻器的設(shè)計難度。諧波混頻器輸入射頻頻率34.5GHz，本振輸入頻率8.6GHz，中頻輸出頻率100MHz，主體使用反向并聯(lián)二極管管對結(jié)構(gòu)，為了降低混頻過程中的變頻損耗，又分別設(shè)計了諧波反射微帶線、中頻低通濾波器、本振低通濾波器和射頻帶通濾波器，提高了混頻器對于諧