W波段寬帶輻射計前端研究.pdf

1、輻射計利用被動接收目標輻射能量來探測目標，廣泛應用于射電天文、導航、低能見度條件成像、安檢等領域。輻射計前端作為輻射計系統(tǒng)的重要組成部分，其性能直接影響系統(tǒng)的指標。研究輻射計前端可以解決焦平面毫米波被動成像的關(guān)鍵技術(shù)問題，打破西方國家的技術(shù)封鎖，滿足我國軍事和民用的急需。
　　本文分析了輻射計的兩種常用體制，對W波段直接檢波式輻射計前端進行了詳細研究。采用電磁場仿真軟件HFSS和電路仿真軟件Ansoft Designer以及ADS

2、相互結(jié)合的方法，在對MMIC與集成傳輸線間鍵合結(jié)構(gòu)、寬帶低噪聲放大器（LNA）和高靈敏度寬帶檢波器等關(guān)鍵技術(shù)研究的基礎上，實現(xiàn)了W波段輻射計前端的模塊化，滿足了焦平面毫米波被動成像系統(tǒng)的小型、實時和寬帶的要求，并成功進行了單通道定標和掃描成像實驗。
　　在對MMIC芯片和微帶線間鍵合金絲研究基礎上，借助Ansoft Designer和HFSS的聯(lián)合仿真，通過設置合理的匹配電路，成功擴展了LNA的帶寬，增益高于10 dB的頻帶為75

3、~103 GHz，增益高于15 dB的頻段為87~92 GHz。測試結(jié)果驗證了LNA的MMIC芯片匹配結(jié)構(gòu)設計的正確性和必要性。
　　在對檢波二極管阻抗模型、波導-微帶寬帶過渡結(jié)構(gòu)、輸出低通濾波器（LPF）結(jié)構(gòu)研究的基礎上，探索了從窄帶到寬帶的匹配電路拓撲結(jié)構(gòu)。同時廣泛采用類SIW結(jié)構(gòu)的電路基片兩側(cè)的接地通孔，有效抑制了電路諧振。測試表明：75~103 GHz寬頻帶內(nèi)，電壓靈敏度大于500 mV/mW，帶內(nèi)最好響應達到5200 m