24GHz車載毫米波雷達(dá)射頻前端設(shè)計與研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，私家車數(shù)量急劇增加，交通安全問題日益突出。車載雷達(dá)防撞預(yù)警系統(tǒng)逐漸普及，成為當(dāng)下研究熱點。毫米波調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)(FMCW)憑借著穿透能力強(qiáng)、不易受環(huán)境影響等特點，占據(jù)了車載雷達(dá)領(lǐng)域大部分市場，發(fā)展前景廣闊。
　　本文首先介紹了車載雷達(dá)防撞預(yù)警系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀、工藝水平和理論基礎(chǔ)。接著利用先進(jìn)設(shè)計系統(tǒng)(ADS)軟件對車載雷達(dá)防撞預(yù)警系統(tǒng)的射頻前端部分進(jìn)行設(shè)計研究，包括低噪聲放大器、功率放大器、混頻器和平行耦合器的設(shè)

2、計與仿真。
　　低噪聲放大器的設(shè)計是以VMMK-1225場效應(yīng)晶體管為基礎(chǔ)，包括偏置電路、射頻扼流電路、反饋網(wǎng)絡(luò)以及匹配電路設(shè)計，經(jīng)過多次參數(shù)調(diào)諧優(yōu)化，當(dāng)中心頻率為24GHz、頻率帶寬為500MHz時，輸入、輸出回波損耗均小于-10db;輸入、輸出電壓駐波比VSWR均小于1.5;對于低噪放增益與穩(wěn)定系數(shù)取舍問題，文中提出了兩種解決方案，并對兩種方案進(jìn)行了仿真，對比仿真結(jié)果最后選擇了在晶體管柵極串聯(lián)RC并聯(lián)電路，穩(wěn)定系數(shù)大于1，增益

3、大于10dB，符合系統(tǒng)設(shè)計指標(biāo)。
　　功率放大器直接采用單片集成(MMIC)芯片，并將芯片S2P文件導(dǎo)入ADS二端口網(wǎng)絡(luò)中，進(jìn)行S參數(shù)仿真;仿真結(jié)果表明:中心頻率24GHz時的增益為16.280dB大于15dB，優(yōu)于給定指標(biāo)，在帶寬500MHz內(nèi)增益均大于15dB;而且S11參數(shù)在帶寬500MHz內(nèi)均小于-10dB優(yōu)于指標(biāo)要求，符合本文系統(tǒng)指標(biāo)要求。
　　混頻器設(shè)計包括3db定向耦合器、低通濾波器和二極管匹配電路。對于定向耦