雷达侦查前端宽带小型化关键技术研究

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雷达侦查前端的功能是接收空间中的各种电磁波信号,并对其中有用信号进行锁定与分析,其核心部件就是雷达侦查接收机。为了适应复杂的电磁环境,雷达侦查接收机必须具有高灵敏度、强大的抗干扰能力以及较高的生存能力。小型化设计能够优化设备的战场隐蔽性与机动性,是提高其生存能力的重要手段。本文研制了一款用于雷达侦查前端的宽带超外差式接收组件。它能够接收20~3600MHz范围内的射频信号,下变频至70MHz的中频输出。中频带宽根据功能不同分为40MHz、500k Hz与25k Hz三种带宽。接收组件分为常规与低噪声两种模式,噪声系数分别要求为小于15dB与小于9d B。线性与相位噪声指标要求较高,带外IIP2要求大于50dBm,带外IIP3要求大于15dBm,相位噪声要求全频段偏离10k Hz处小于-100dBc/Hz。镜频抑制与中频抑制均超过100dB。由于其指标要求较高且尺寸要求较小,本文在保证高性能的同时注重小型化设计。变频及链路方案是本文的一大特点。论文在二次变频基础上提出了采用双一中频的二次变频方案,为器件选型与降低本振频率提供了便利,并使用了链路仿真软件CASCADE7对方案进行了仿真验证,奠定了整机高性能的基础。射频接收组件小型化的关键是预选组件的小型化,本文先讨论了采用亚倍频程预选滤波器组来实现预选功能,接着引入了平衡放大器与成品LTCC工艺滤波器替代部预选滤波器,大幅降低了预选部分的布板面积,是接收组件小型化的关键。本文同时对本振部分进行了研究,采取了一本振大步进与二本振小步进的组合变频方式来完成跳频。其中重点对二本振小步进、低杂散与低相噪的实现进行了研究与讨论,设计了倍频器+直接数字合成(DDS)+锁相环(PLL)的频率合成方式来实现。最终,本文完成了接收组件的全部设计、调试与测试工作,设计的雷达侦查前端宽带接收组件满足技术指标要求。
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