物位計(jì)雷達(dá)前端關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、如今工業(yè)領(lǐng)域?qū)ξ镂粶y(cè)量精度的要求越來(lái)越高。相較于傳統(tǒng)物位測(cè)量方式，雷達(dá)物位計(jì)由于不受測(cè)量環(huán)境的溫度、壓力、粉塵、水汽等干擾因素影響，同時(shí)具有精度高、功耗低、維護(hù)性好等特點(diǎn)，因而應(yīng)用前景良好。但是市面上銷售的雷達(dá)物位計(jì)大量依賴進(jìn)口且價(jià)格昂貴。因此研制成本低、精度高的雷達(dá)物位計(jì)具有很大的實(shí)際意義。
　　本文從非接觸雷達(dá)物位計(jì)測(cè)量原理出發(fā)，研究對(duì)比了不同雷達(dá)物位測(cè)量方式的優(yōu)劣，分析比較了不同脈沖雷達(dá)的載波頻率，最終選用K波段脈沖雷達(dá)物位

2、計(jì)作為本次課題的設(shè)計(jì)方案。根據(jù)所選方案，對(duì)物位計(jì)的總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了規(guī)劃與設(shè)計(jì)，并對(duì)各模塊性能指標(biāo)進(jìn)行了合理分配。混頻器、振蕩器和脈沖發(fā)生器作為脈沖雷達(dá)物位計(jì)中的三項(xiàng)關(guān)鍵部件，本文分別對(duì)以上三個(gè)部件做了詳細(xì)的分析與設(shè)計(jì)。
　　采用Skyworks公司的肖特基二極管DMK2790設(shè)計(jì)了基于混合環(huán)結(jié)構(gòu)的K波段單平衡混頻器。該混頻器用于對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行脈沖采樣，以拓寬收發(fā)脈沖時(shí)間差，降低時(shí)間測(cè)定難度。實(shí)物測(cè)試時(shí)，本振功率7dBm，射頻信號(hào)

3、以-20dBm輸入，射頻頻率在26GHz～27GHz范圍內(nèi)，測(cè)試結(jié)果表明:變頻損耗優(yōu)于10dB，射頻端反射系數(shù)優(yōu)于-12dB，輸入1dB功率壓縮點(diǎn)為2.5dBm，本振-中頻的隔離度優(yōu)于49.5dB，射頻-中頻的隔離度優(yōu)于44dB，射頻-本振隔離度優(yōu)于30dB，中頻雜散較小。
　　基于Infineon公司的BFP640設(shè)計(jì)了K波段諧波振蕩器，該振蕩器用于為脈沖雷達(dá)物位計(jì)提供發(fā)射載波。實(shí)物測(cè)試結(jié)果表明:二次諧波輸出頻率為25.3GHz