x波段天氣雷達接收機的研制-(5367)

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1、萬方數據目錄3．2．2噪聲性能分析??????????????193．2．3穩(wěn)定性分析??????????????．．203．2．4輸入輸出駐波比?????????????．203．2．5線性度??????．?????????．．213．3低噪聲放大器的設計與仿真???????????．．213．3．1方案選擇和指標?????????????．213．3．2直流偏置電路的設計????????????233．3．3穩(wěn)定性設計??????????????．．233．3．4匹配電路設計??????????????243．3．5放

2、大器仿真??????????????．．27第四章本振頻率源模塊的設計?????????????294．1鎖相環(huán)基本結構???????????????294．1．1鑒相器????????????????304．1．2環(huán)路濾波器??????????????．．3l4．1．3壓控振蕩器??????????????．．314．2鎖相環(huán)性能分析???????????????324．2．1線性性能分析??????????????324．2．2噪聲分析???????????????．334．2．3雜散分析???????????????

3、．344．3本振頻率源的方案設計與仿真???????????354．3．1方案設計???????????????．354．3．2器件選擇???????????????．364．3．3分頻比的設置??????????????374．3．4環(huán)路濾波器的設計????????????．．374．3．5本振頻率源的設計仿真???????????．38第五章微帶線帶通濾波器的設計????????????．415．1濾波器設計理論???????????????425．1．1低通濾波器原型?????????????．425．1．2帶通變換

4、???????????????．44V萬方數據目錄5．1．3耦合微帶線??????????????．．455．2平行耦合帶通濾波器的設計與仿真?????????．．465．3發(fā)夾線帶通濾波器的設計與仿真??????????．49第六章系統(tǒng)測試與結果分析?????????????．．526．1PCB版圖設計????????????????526．2低噪聲放大器測試與分析????????????．536．3本振頻率源測試與分析?????????????546．4接收機測試與分析??????????????．56第七章總結與展望

5、????????????????．59參考文獻???????????????????．61致謝????????????????????．．66vI萬方數據第一章緒論1．1研究背景及意義氣象科學與農業(yè)、工業(yè)、軍事、交通、水資源、體育、旅游甚至人民生命和財產有著密切的聯系。突發(fā)的災害性天氣會嚴重影響社會經濟和人們的生活，氣象服務延伸至氣象災害影響預報的需求迫在眉睫。氣象服務領域的不斷拓展，推動了天氣雷達的發(fā)展，需要雷達及時、準確的接收氣象信息，通過分析獲得的氣象回波，認識和掌握天氣氣候變化規(guī)律。天氣雷達是觀測云、雨、雪、霧等氣

6、象目標的遙感設備，是定量測量降水、預報強對流天氣的重要工具，在對災害氣象的監(jiān)測和預報中具有極為重要的地位。天氣雷達不僅需要測量氣象目標的位置，更要測量氣象目標的強度與運動速度，因此與監(jiān)視雷達和跟蹤雷達不同，天氣雷達接收機需要盡量不失真地接收大動態(tài)氣象回波信號，這意味著對接收靈敏度有著更高的要求。與此同時，為了獲得較理想的測速精度、雜波抑制，要求雷達系統(tǒng)中的本振信號頻譜純度必須很高。隨著天氣雷達探測技術的不斷發(fā)展，為了探測更加微弱的信號，接收機技術需要進一步提高，要求工作頻率、靈敏度、時空分辨率、頻率穩(wěn)定度越來越高，在結構上

7、也要求體積越來越小，重量越來越輕。本課題研制的天氣雷達工作在X波段，探測和測量的對象包括積雨云、降雨、冰雹和暴雨等，對城市降水網格的測量精度和分辨率達到60×60平方米，高于國內外其他同類產品。它能實現36公里半徑范圍空間無縫檢測氣象目標強度，平均徑向速度，頻譜寬度和垂直功率譜，提高降水監(jiān)測數據的準確性和一致性。而接收機在雷達整機實現探測目標的過程中承擔著重要的角色，其性能直接影響最終的探測精度。本論文設計的接收機系統(tǒng)具有小型化、高性能、高性價比、方便調試的特點，在理論、技術方面都具有重要價值，對天氣雷達的發(fā)展具有積極推動

8、作用。萬方數據X波段天氣雷達接收機的研制1．2天氣雷達的發(fā)展與現狀在過去的幾十年里，天氣雷達被公認為是獲取氣象信息最重要的技術，它在遙感監(jiān)測降水三維結構，實時監(jiān)控和定量分析氣象變量，認識降雨的時空尺度，云層、龍卷風和洪水等中尺度氣象演變過程的應用中具有重要的地位。第二次世界大戰(zhàn)中軍用雷達大放異彩，促使雷