S波段穿墙雷达射频前端的研究和设计

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穿墙雷达具有对墙体、木板、纸箱等障碍物的穿透探测能力,在室内定位、军事反恐、灾后搜救、医疗救治等领域有着广泛的应用前景。本文为S波段调频连续波(FMCW)穿墙雷达设计了一款小型化的射频前端,为穿墙雷达射频前端的设计提供了参考。本文首先介绍了FMCW波的测距测速原理和FMCW雷达的射频前端架构;根据射频前端架构,本文设计发射链路是将锁相环芯片产生的调频连续波直接滤波放大,然后送至发射天线;接收链路则采用零中频结构,由射频开关、低噪声放大器(LNA)、混频器和可变增益放大器(VGA)等组成,将接收到的反射信号滤波放大后,再与用作本振信号的FMCW波进行混频,得到包含距离信息的中频信号,最后由VGA放大至合适的功率值。本文阐明了穿墙雷达射频前端各部分的构成,给出了相应的电路原理图与PCB版图,最后对设计的射频前端进行了加工实测,测试结果比较符合设计预期,为穿墙雷达射频前端的设计提供了一种方案。
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