叶尖间隙是指发动机转子叶片尖端到发动机机匣的距离。叶尖间隙的实时测量技术在民用和军用的发动机研究和监控领域是非常重要的。减小叶尖间隙可以提高发动机的效率,降低能源的消耗,但是过小的间隙会给发动机的运行带来危险,在保证发动机安全的前提下,需要尽量减小叶尖间隙,故针对叶尖间隙的实时测量技术在发动机研究领域占据着重要的地位。本文首先介绍了目前常用的几种测量叶尖间隙的方法,通过分析对比发现微波测量技术可适用于叶尖间隙测量。然后本文分析了雷达前端的主要理论,研究了脉冲雷达收发前端的工作原理和主要结构,根据理论基础和指标要求,提出了脉冲雷达收发前端的总体设计方案,完成发射机和接收机中各模块电路的设计。本文提出了一种使用微波脉冲信号测量叶尖间隙的方法,利用了24GHz频率高,周期短的特点,发射两次脉冲信号(两次脉冲发射时分别有目标和无目标)。两次脉冲信号的间隔为N*T(T为载波周期,N为整数),比较两次接收回波的相位信息,通过信号处理得到叶尖间隙。课题的主要工作内容包括:首先,分析了雷达系统前端的主要基本理论,提出了总体设计方案和整体结构布局。其次,完成锁相源,脉冲信号源,滤波器和倍频模块的设计,并绘制各个电路模块的版图。然后,根据系统需要,选择合适的射频芯片,设计并绘制发射机和接收机的电路版图,确定电路布局和整体结构。最后,完成收发前端各电路模块的组装、调试和测试工作,对测试结果进行分析。