W波段寬帶輻射計(jì)前端研究.pdf

1、輻射計(jì)利用被動(dòng)接收目標(biāo)輻射能量來探測(cè)目標(biāo)，廣泛應(yīng)用于射電天文、導(dǎo)航、低能見度條件成像、安檢等領(lǐng)域。輻射計(jì)前端作為輻射計(jì)系統(tǒng)的重要組成部分，其性能直接影響系統(tǒng)的指標(biāo)。研究輻射計(jì)前端可以解決焦平面毫米波被動(dòng)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(jì)的兩種常用體制，對(duì)W波段直接檢波式輻射計(jì)前端進(jìn)行了詳細(xì)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(duì)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(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了W波段輻射計(jì)前端的模塊化，滿足了焦平面毫米波被動(dòng)成像系統(tǒng)的小型、實(shí)時(shí)和寬帶的要求，并成功進(jìn)行了單通道定標(biāo)和掃描成像實(shí)驗(yàn)。
　　在對(duì)MMIC芯片和微帶線間鍵合金絲研究基礎(chǔ)上，借助Ansoft Designer和HFSS的聯(lián)合仿真，通過設(shè)置合理的匹配電路，成功擴(kuò)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(cè)試結(jié)果驗(yàn)證了LNA的MMIC芯片匹配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的正確性和必要性。
　　在對(duì)檢波二極管阻抗模型、波導(dǎo)-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(chǔ)上，探索了從窄帶到寬帶的匹配電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。同時(shí)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(cè)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(yīng)達(dá)到5200 m