Ka波段全相参雷达收发射频前端系统组件研制

ka波段射频收发通道核心芯片关键技术研究与产业化随着信息传输需求的不断增加，无线通信技术得到了广泛的应用和发展。

KA波段射频收发通道核心芯片，作为无线通信系统中的关键部分，承担着信号的传输和处理任务。

本文将重点探讨KA波段射频收发通道核心芯片的关键技术研究与产业化。

首先，KA波段射频收发通道核心芯片的关键技术之一是射频集成电路设计技术。

随着通信频段的增加，射频电路的设计变得越来越复杂。

如何在同一芯片上实现高频率和高增益是当前研究的焦点。

为此，研究人员需要深入理解射频集成电路的基本原理，并结合射频器件的特性和工艺技术，进行合理的电路布局和参数优化。

同时，还需要针对射频信号的不同特性，开发出适应性强的射频前端、射频功率放大器以及射频信号源等关键电路模块，实现高效的信号接收和发送。

其次，KA波段射频收发通道核心芯片的关键技术之二是射频芯片封装和射频电磁兼容技术。

射频芯片的封装是将芯片与外部环境隔离，并实现与外界的电信号交互。

在高频率的射频应用中，封装会带来一系列电磁兼容性问题，如耦合、干扰等。

为了解决这些问题，研究人员需要研发出适应高频射频特性的封装材料和封装工艺，提供良好的电磁屏蔽效果。

此外，还需要对射频芯片进行电磁兼容测试和优化，确保射频信号的稳定传输和接收。

第三，KA波段射频收发通道核心芯片的关键技术之三是射频系统测试与可靠性评估技术。

射频芯片的可靠性对于无线通信系统的稳定运行至关重要。

为了确保射频芯片的可靠性，研究人员需要开发出一系列射频测试设备和测试方法，对射频芯片进行可靠性评估和寿命测试。

同时，还需要对射频芯片进行环境适应性测试和温度适应性测试，评估芯片在不同工作条件下的性能表现和寿命。

通过对射频芯片的全面测试和可靠性评估，可以有效提高其工作稳定性和使用寿命。

综上所述，KA波段射频收发通道核心芯片的关键技术研究与产业化涉及射频集成电路设计技术、射频芯片封装和射频电磁兼容技术、射频系统测试与可靠性评估技术等方面。

万方数据　万方数据滤波器电路仿真模型，如图７所示，经过电路优化后．采用Ｍｏｍｅｎｔｕｍ进行场仿真，仿真模型如图８所示。

根据镜频抑制的需要，设计出了镜频抑制滤波器，仿真曲线和测试曲线如图９所示。

根据发射杂波抑制的需要，设计出了４次本振抑制滤波器，仿真曲线和测试曲线如图ｌＯ所示。

到１［岩ｉ；Ｉ．．一～图６平行耦合微带带通滤波器对称结构图７三级微带带通滤波器电路仿真模型３．３器件选取图８三级微带带通滤波器场仿真模型图９镜频抑制滤波器仿真曲线和测试曲线图１０四次本振抑制滤波器仿真曲线和测试曲线·１３２·发射功率和接收噪声系数是该收发前端的重要指标，对毫米波系统性能起决定作用。

该收发前端的上下混频共用一个四次谐波混频器，收发共用一个镜频抑制滤波器，发射通路增加了一个四次本振抑制滤波器。

除混频器和滤波器外，其它都采用商用的ＭＭＩＣ芯片，功率放大器芯片在３４—３６ＧＨｚ频段功率输出≥１．６Ｗ；低噪声放大器芯片在３４～３６ＧＨｚ频段内噪声系数为２．５ｄＢ，增益＞＿－２０ｄＢ。

３．４平面混合集成和小型化设计尽管当今ＭＭＩＣ技术快速发展，但在毫米波频段，实现组件级芯片集成仍存在很大困难，无源电路占用ＧａＡｓ面积也将带来成本的急剧提高，与此相比，混合集成电路具有尺寸小、重量轻、稳定性好、易生产、成本低等优点，因此，该收发前端采用混合集成技术，将四次谐波混频器、微带滤波器、ＭＭＩＣ等集成在ＲＴ５８８０Ｄｕｒｏｉｄ软基片上，芯片和软基片问采用引线键合技术实现互联。

为了进一步小型化，对电压转换、稳压、加电时序保护、短路保护、开关驱动等电路采用多芯片集成技术，分别集成在４５ｍｍ×５０ｍｍ的电源模块和８　万方数据ｍｒｎ×１０ｍｌｎ控制集成块中。

这样，既有利于提高该收发前端的小型化，又有利于提高该收发前端的可靠性，充分满足了工程应用的需要。

图１１带电源和安装板的ｌ（ａ频段收发前端４主要性能指标测试结果经过半年时间，完成了Ｋａ频段收发前端的研制，其中，带电源模块和安装板的实物照片如图１１所示，主要实测指标如表ｌ所示。

雷达测距是一种利用电磁波来测量目标距离的技术，其中ka波段是一种传输频率较高的波段，在雷达测距中有着重要的应用。

而芯片作为电子设备的核心部件，在雷达测距技术中起着至关重要的作用。

下面将就雷达测距、ka波段和芯片进行详细的介绍和分析。

一、雷达测距技术1.雷达测距原理雷达测距是通过向目标发射电磁波，然后接收目标反射回来的电磁波，根据发射和接收之间的时间差来计算出目标与雷达的距离。

这种测距原理在军事、航空航天、地质勘探等领域都有着广泛的应用。

2.雷达测距的应用雷达测距技术在军事侦察、导航、气象预报等方面起着重要作用。

在航空航天领域，雷达测距技术能够帮助飞行器进行精准的导航定位；在地质勘探中，雷达测距技术能够探测地下深层结构。

二、ka波段1.ka波段概述ka波段是指无线通信中传输频率在26.5GHz至40GHz之间的一段频率范围，属于超高频段。

在雷达测距中，ka波段因其高频特性而具有一些独特的优势。

2.ka波段在雷达测距中的应用由于ka波段的高频特性，其传输带宽大，数据传输速率高，因此在雷达测距中有着广泛的应用。

在军事领域，ka波段雷达能够实现对小型目标的高精度测距；在气象领域，ka波段雷达能够实现对降水、云层等的精准探测。

三、芯片在雷达测距中的应用1.芯片的作用芯片指集成了电路、存储器、时钟等功能的微型化组件，是各种电子设备的核心部件。

在雷达测距中，芯片起着信号处理、数据存储等重要作用。

2.芯片在雷达测距中的优势由于雷达测距需要对信号进行精确的处理和计算，因此需要高性能的芯片来支持。

现代芯片制造技术的发展，使得在雷达测距中能够使用更加高效、可靠的芯片，从而提高雷达测距系统的性能。

以上就是对雷达测距、ka波段和芯片在雷达测距中的应用进行的简要介绍。

我们可以看到，雷达测距技术以及相关的ka波段和芯片在军事、航空航天、地质勘探等领域都有着广泛的应用前景，随着科技的不断发展，相信雷达测距技术在未来会有更加广阔的发展空间。

2020年第7期信息通信2020（总第211期）INFORMATION&COMMUNICATIONS（Sum.No211）用于卫星通信的Ka频段射频收发前端设计胡晓东'，徐永杰彳（1.广州海格通信集团股份有限公司；2.广州润芯信息技术有限公司，广东广州510663）摘要:依托我国首个宽带卫星互联网，研制了一种适用于宽带卫星互联网Ka频段动中通系统的射频收发前端。

该收发前端由0.9来赋形环焦低剖面天线、馈源网络、接收机（LNB）、发射机（BUC）组成，由该收发前端构成的Ka频段动中通系统能够与地面移动通信网络相互融合，为用户提供更全面优质的服务。

关键词:Ka频段;宽带卫星互联网；射频前端;动中通中图分类号:TN927.2文献标识码:B文章编号：1673-1131（2019）07-0025-04Design of a RF Front-End at Ka-band for satellite communicationsHu xiaodoiig\Xu yongjie2（GuangZhou Haige Communications Group Incorporated Company,GuangZhou510663）Abstrate:In this paper,a RF Front-End?at Ka-band fiu*On-The-Move satellite communications With relying on China1firstbroadband Satellite Internet is described,The RF Front-End is composed of a n low p rofile antenna,a feed,a r eceiver and a t rans-mitter.The Satcom on the Move composed of t he RF Front-End can integrate with the ground mobile communication networkto provide users with more comprehensive and high-quality services.Key words:Ka band;Broadband Satellite Intemet;RF Front-End;Satcom on the Move0引言如何在无公网覆盖，公网拥塞、瘫痪情况下或自然条件恶劣的偏、穷、远地区开展并推广网络建设，保障用户的应急通信，是当前我国网络发展建设面临的难题叫而卫星通信网络的建设不受地域影响，是地面通信网络覆盖的有益补充。

摘要摘要随着电子技术的更新换代，现在的通信系统、雷达系统、制导系统，为了精准的传输信息，从回波中获得尽可能多、准确的信息，对发射频率要求越来越高，即对作为核心部件的频率综合器的要求也越来越高。

它可以为系统提供本振，参考信号与全局时钟。

现代的频率综合器工作频率不断提高，工作带宽也越来越宽，变频速度越来越快，因此Ka波段频率综合器已经得到广泛应用，线性调频技术也已经广泛应用于现代频率综合器中，该技术可以提高变频的速度。

本文研制了Ka波段扫频频综系统，工作频率为35.75GHz，最大扫频带宽为700MHz，包括两大模块，L波段线性调频脉冲源研制部分与Ka波段频综系统研制部分，最终将两部分组装在一个腔体中，实现Ka波段扫频频综系统。

本文的主要工作包括：1、简要介绍频率综合器的研究背景及意义，并列举国内外的相关发展动态，为本课题的研究提供参考价值；2、简要阐述了频综技术的理论以及常用的频率合成技术，同时介绍了频率综合器的一些指标的定义及意义，为后文的设计提供理论基础；3、研制了L波段线性调频脉冲源，根据指标要求进行了方案设计，完成方案设计之后进行软件开发，控制系统是基于现场可编程门阵列（FPGA）设计的，使用的是V erilog开发语言，Jtag下载方式烧写程序，着重阐述了程序调试的过程，遇到的问题以及解决问题的过程；4、根据Ka波段扫频频综系统的设计要求，阐述了方案设计以及部分芯片选型的过程，并分别介绍了参考信号倍频链路模块、Ku波段低相噪点频模块、LFM 信号倍频链模块、Ka波段上变频模块、系统供电模块的设计方案，其中包括一些指标核算、电路设计、版图设计等；5、介绍了调试电源板的过程中遇到的问题以及解决的方法，以及射频本振输出调试过程中遇到的问题以及解决的方法，并展示测试结果；然后将L波段线性调频脉冲源与Ka波段扫频频综系统组装，展示了加工的系统的实物图，并展示了系统输出的点频与扫频测试结果，最终分析是否满足设计指标；6、针对整个研制过程的不足之处，提出改进意见。

摘要单脉冲雷达体制广泛应用于空对空导弹雷达系统，空间高精度跟描雷达系统等精确制导和精密跟踪雷达系统中。

三通道接收组件是单脉冲雷达系统的关键部件，因此有着非常广泛和重要的应用前景。

接收通道的主要功能是对雷达天线接收到的微弱信号进行低噪声放大，变频，滤波，抑制外部干扰、杂波以及本机的噪声。

近年来毫米波技术日趋成熟，工程应用越来越广泛，成为高性能高可靠性武器装配系统应用的主流方向。

本文研究成功了一种星载环境应用的Ka波段三通道接收组件，产品的性能达到了研制预期。

经过测试，组件的噪声系数≤3.2，增益31±2dB，耐功率能力≥5W(平均功率)，通道间隔离≥40dB，开关隔离度≥35dB，全温范围幅度一致性≤2dB，全温范围内相位差稳定性≤20°。

研制出的组件还通过了一系列的星载环境试验验证，产品的研制满足整机系统的要求。

本文首先从三通道接收组件的特点出发，介绍了组件的波导端口匹配设计、关键技术指标和设计重点。

然后根据技术要求将组件分解成四个分模块，对各个分模块分配了指标要求并进行了详细设计。

最后对三通道组件的总体指标设计进行了复核复算，完成了三通道组件的设计方案。

本文重点对波导同轴转换、大功率开关、镜像抑制混频器，宽带中频电桥等单元电路的原理和实现进行了详细的介绍，对关键电路如大功率开关的耐功率设计进行了试验验证，对宽带中频桥实物进行了测试验证，测试结果均能符合要求。

本课题采用多芯片组件（Multi Chip Model，MCM）微组装工艺完成毫米波电路的装配，采用激光封焊工艺实现组件的整体密封，以满足组件的高可靠性设计要求。

本文对三通道接收组件在单脉冲雷达体制中的应用特点进行了详细的说明，文章论述的单元电路的设计原理及电路模型，单个通道的指标分配方案、组件的总体设计思路对该方向产品的设计有一定的参考意义。

通过对本课题的研究和总结，为毫米波三通道接收组件的后续发展做了一些积累，文章最后对毫米波三通道接收组件的发展做了展望，为后续技术创新谋划了新的思路和方向。

K波段FMCW雷达射频前端技术研究的开题报告
题目：K波段FMCW雷达射频前端技术研究
摘要：FMCW（Frequency Modulated Continuous Wave）雷达已经
广泛应用于距离测量、速度测量、地物探测等领域。

K波段（18-27 GHz）FMCW雷达具有高分辨率、高抗干扰等特点，适用于自动驾驶、气象、
军事等领域。

本文将对K波段FMCW雷达射频前端技术进行深入研究，
探讨其关键技术和发展方向。

研究内容：
1. K波段FMCW雷达原理及系统结构分析；
2. 射频前端模块设计原理及流程；
3. 接收机设计中的关键技术研究；
4. 高精度信号合成技术的应用；
5. 自适应数字信号处理算法的研究；
6. K波段FMCW雷达在自动驾驶、气象、军事等领域应用的发展趋势。

研究意义：
本文将提高K波段FMCW雷达的测量精度和抗干扰能力，在自动驾驶、气象、军事等领域具有广阔的应用前景。

同时，对射频前端模块设
计和信号处理算法的研究也有一定的理论和实际应用价值。

关键词：K波段FMCW雷达，射频前端技术，自适应信号处理算法。