K波段六端口接收机射频前端研究

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基于六端口接收机理论的汽车雷达传感器和通信接收机是近年来比较热门的话题。现代通信系统和无线感知接收机都需要更高的带宽以及更高的载波频率。六端口形式的接收机具有体积小,成本低,易集成,可调谐,前端易校准等明显优势,并且基于软件无线电的架构,使得六端口接收机的应用更加的灵活广泛。本文的主要工作是设计可以用于汽车防撞雷达的六端口接收机前端。  本文首先阐述了课题的研究意义,介绍了六端口技术的发展过程,研究现状以及相关应用。讨论了六端口电路一般性解调理论,分析了六端口的工作原理。  其次设计了由三个分支线定向耦合器和一个Wilkinson功分器的形式构成的六端口结拓扑结构,实测结果表明:六端口结的插损在-9dB左右,并且在整个的测试频带内测试结果都较为平坦,输出端口之间的相位关系满足依次相差90°的关系,证明了六端口的宽频带特性。再次,本文设计了K波段检波器,实测结果表明:检波器的工作带宽达到500MHz,输入驻波比为1.185,电压灵敏度达到了1200mV/mW,输入信号功率在-15dBm以下时,都能得到很好的平方率特性。  最后本文对电路进行了联合测试,通过设定几个固定的输入信号的相位差,然后使用六端口电路进行测量,仿真的频率选择在24.4GHz,结果显示了误差在±2°左右,证明了六端口接收机能够精确测量相位。另外还分析了六端口接收机可能存在的几个问题,并且给出了相应的解决办法。
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