冰層厚度探測(cè)雷達(dá)射頻前端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、21世紀(jì)以來，海洋經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，逐漸成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)一個(gè)重要組成部分，海洋在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用和地位與日俱增。然而，我國(guó)沿海海域卻經(jīng)常受到海冰災(zāi)害的影響。嚴(yán)重時(shí)，海冰可以封鎖航道、破壞船艦甚至推倒海洋石油平臺(tái)，對(duì)海上設(shè)施造成巨大破壞，給海洋經(jīng)濟(jì)造成巨大的損失。為了保證冰區(qū)作業(yè)的安全和減小海洋經(jīng)濟(jì)的損失，必須對(duì)海冰進(jìn)行監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)，而海冰監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)中至關(guān)重要的部分是對(duì)冰厚的精確測(cè)量。
　　本文通過查閱國(guó)內(nèi)外有關(guān)于海冰厚度測(cè)量的相關(guān)文獻(xiàn)

2、，對(duì)探冰雷達(dá)的發(fā)展過程和現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述，簡(jiǎn)單介紹了國(guó)內(nèi)外各種海冰厚度測(cè)量方法的原理并比較了各自的優(yōu)缺點(diǎn)。結(jié)合我國(guó)沿海地區(qū)薄冰的特點(diǎn)，確定冰層厚度探測(cè)雷達(dá)的系統(tǒng)方案，設(shè)計(jì)了一款工作頻段為8GHz~12GHz的線性調(diào)頻連續(xù)波（LFMCW）冰層厚度探測(cè)雷達(dá)，它具有低成本、低功耗、小型化的優(yōu)點(diǎn)，理論分辨力可以達(dá)到3.75cm，能夠精確測(cè)量薄冰的厚度。
　　本文對(duì)LFMCW雷達(dá)的探冰原理進(jìn)行了理論上的探討和可行性的驗(yàn)證試驗(yàn)，給出了LFMCW

3、探冰雷達(dá)系統(tǒng)的基本組成，并對(duì)其理論探測(cè)分辨力進(jìn)行了分析；根據(jù)理論和實(shí)際的要求，確定探冰雷達(dá)系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)要求，根據(jù)指標(biāo)要求選擇相應(yīng)的調(diào)制周期和調(diào)制帶寬；選用高1dB壓縮點(diǎn)和低噪聲系數(shù)的功率放大器芯片和低噪聲放大器芯片，使探冰雷達(dá)系統(tǒng)具有較高的發(fā)射功率以及較大的接收動(dòng)態(tài)范圍；結(jié)合微帶線的相關(guān)理論，對(duì)PCB板材厚度、相對(duì)介電常數(shù)和射頻信號(hào)走線寬度進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)，并對(duì)射頻前端關(guān)鍵電路進(jìn)行了Cadence和ADS的級(jí)聯(lián)仿真分析，縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間和