随着微波技术的不断发展和逐步成熟,微波雷达也越来越在军事和民用等领域得到广泛应用。微波雷达是通过发射电磁波信号然后对目标反射信号进行分析来获取目标的速度、距离、方位等有效信息。雷达前端作为整个雷达系统的核心部分,主要包括发射模块和接收模块两大部分,其中发射模块负责调制基带信号并对已调信号进性放大等处理,然后由发射天线发射出去;接收模块部分与发射模块相反是对目标的反射信号进行接收、放大、滤波、解调至基带等处理。小型化、高集成度、高可靠性已经成为微波电路发展的重要趋势。微波平面传输线的出现、半导体工艺技术的提升、新材料的应用都大大促进了微波电路集成化进程。其中,混合微波集成电路技术(HMIC)、多芯片组件技术(MCM)和单片微波集成电路技术(MMIC)都是减小系统体积和重量、提高系统性能的有效途径。混合微波集成电路(HMIC)是用分立的元器件单独封装后结合传输线完成电路功能,成本低、便于调试,适合小批量技术研究,在许多场合仍是主流技术。本课题正是以汽车防撞雷达为应用背景,采用调频连续波雷达体制并结合低成本的混合集成电路工艺,以电路尺寸的小型化为研究设计目标,对小型化K波段雷达前端的关键技术进行研究设计。主要内容包括有源部分:X波段FET负阻振荡器、K波段二倍频器、K波段单平衡混频器;无源部分:K波段多层垂直互连结构、K波段微带阵列天线、定向耦合器。最终通过有效的多层垂直互连结构把传统的二维平面电路向三维立体电路改进,实现对各单元电路模块的整体集成。