毫米波調(diào)頻連續(xù)波汽車防撞雷達(dá)收發(fā)組件研究與特性分析.pdf

1、在未來(lái)智能交通系統(tǒng)(ITS)中，防撞雷達(dá)是汽車控制與安全系統(tǒng)的關(guān)鍵系統(tǒng)之一。與紅外線雷達(dá)系統(tǒng)相比，毫米波雷達(dá)系統(tǒng)在惡劣天氣條件下正常工作能力更強(qiáng);與微波雷達(dá)相比，其分辨率更高，本課題中的調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)汽車防撞雷達(dá)的典型工作頻率為76GHz-77GHz。
　　 本文首先闡述了調(diào)頻連續(xù)波汽車防撞雷達(dá)研究的背景、發(fā)展現(xiàn)狀以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，討論了汽車防撞雷達(dá)的總體設(shè)計(jì)，包括汽車防撞雷達(dá)的性能要求、探測(cè)方式、工作頻段、雷達(dá)信號(hào)等

2、問(wèn)題。在綜述各種汽車防撞雷達(dá)方案的基礎(chǔ)上，根據(jù)目前的器件和技術(shù)水平，闡述了一種77GHzFMCW雷達(dá)系統(tǒng)射頻收發(fā)模塊方案。在無(wú)源電路部分，我們仿真分析并設(shè)計(jì)了12.75GHz的微帶諧振器，將作為芯片CHU2242外置高Q值的無(wú)源諧振器，通過(guò)二倍頻芯片之后接上定向耦合器，以及后續(xù)優(yōu)化的懸置微帶線帶通濾波器，中頻輸出采用切比雪夫型LC低通濾波器，從仿真結(jié)果可以看出，得到的參數(shù)都比較良好，達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。
　　 在有源電路和多芯片組

3、件(MCM)技術(shù)部分，首先介紹了壓控振蕩器和介質(zhì)振蕩器相關(guān)理論和仿真分析與設(shè)計(jì)，選用低相位噪聲HEMT管作為有源器件，利用ADS對(duì)VCO進(jìn)行小信號(hào)仿真，初步確定電路參數(shù)，接著采用諧波平衡法進(jìn)一步優(yōu)化電路性能，仿真了共柵結(jié)構(gòu)的Ku波段振蕩器。該振蕩器的工作頻率為15.5GHz，輸出功率7.50dBm。另外文中還設(shè)計(jì)了X波段并聯(lián)反饋介質(zhì)振蕩器，優(yōu)化得到該振蕩器的S參數(shù)，S11=-24.88dB，S21=-2.55dB，輸出頻率為11.75G

4、Hz，功率為12.3dBm，相位噪聲為-129dBc@100kHz。接著闡述了倍頻器、混頻器以及多芯片組件(MCM)集成技術(shù)的有關(guān)理論，基于射頻模塊前端集成方案要求，我們選定了適合該方案的T/R組件的倍頻和混頻芯片。具體步驟如下，首先通過(guò)功能級(jí)仿真確定各功能子電路的指標(biāo)要求，再通過(guò)器件級(jí)仿真確定各功能電路的結(jié)構(gòu)和具體參數(shù)，然后對(duì)各功能電路進(jìn)行分別仿真設(shè)計(jì)，綜合以上的設(shè)計(jì)框圖以及構(gòu)架，采用MCM的結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)出了毫米波調(diào)頻連續(xù)波汽車防撞雷