K波段测速雷达前端设计

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日益增长的车辆数量,在使人们出行更加方便快捷的同时,也导致交通事故率逐年上升。为了降低交通事故率,设计一款小型的即时测速雷达显得尤为重要。与传统的线圈测速仪器相比,多普勒雷达测速仪可以实现即时测速,适合各种天气情况,并且体积小,便于安装调试和维护。最重要的是,可以使车辆的事故率降低。  本文首先介绍雷达测速的两种体制:连续波测速雷达和脉冲测速雷达。在分析两种体制系统优缺点的基础上,选出适合作近距离测速雷达的体制——点频连续波测速雷达。接着介绍了测速雷达的技术指标,分析超外差和零中频结构的优缺点,得出选取零中频架构的原因。在给出具体系统框图并进行接收机增益的合理分配的基础上对测速雷达的射频前端方案进行了整体性能软件仿真,验证了方案的可实现性。随后,对锁相环(PLL)固定频率源、带通滤波器、功率放大器、功分器、低噪放 LNA、混频器以及基带电路等模块进行器件选型和电路设计与版图设计,为提高系统的抗噪声干扰能力,又完成了屏蔽腔体的设计。  最后,对完成元件装配的各个单元电路模块进行测试。电路测试遵循“先实现功能再调节性能”的原则,分别进行发射支路和接收支路的调试,最后进行整机性能测试。测试结果如下:发射机工作频率:24GHz,输出功率:9.44dBm,接收机射频增益:17.68dB,噪声系数:2.9dB,中频带宽:16kHz。测试结果表明,本设计基本达到设计要求。
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