毫米波检波器研制

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：垄茎玺日期：功昭年丫月可日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检

2、索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名：纽导师签名：缒日期：02和罗年争月。净日‘1第一章绪论1．1毫米波特点及应用自麦克斯韦提出电磁理论以来，人们就不断拓展着电磁频谱的应用。二战期间，厘米波技术，也就是我们统称的微波技术得到了迅速发展，在制导、雷达、导航、电子战、通信以及众多的民用系统中都得到了广泛应用。随着微波频谱的日益拥挤，加之精确武器的发展要求，促使人们开拓新的频谱资源，毫米波正是在这样的背景下越来越受到重视。毫米波属于微波范围，波长在lmm～10mm间，对应频率为30GHz到300GHz。毫米波位于微波频段的

3、高端，其上限与亚毫米波毗邻而靠近光波。毫米波具有波长短、频带宽以及与大气的相互作用等特点，在制导、雷达、通信和辐射计等方面已取得到了广泛的应用【l】。波长短、宽频带以及与大气的相互作用，是促成毫米波发展的三个基本因素。与微波相比，毫米波波长短，频带宽，因而毫米波元器件与微波元器件相比尺寸小，故系统体积小、重量轻、机动性好。这些特点正是精确制导武器和各种飞机器件所必须具备的。同时在同样口径天线下，短波长能实现窄波束、低副瓣，进而在目标跟踪和识别上能提供极高的精度和良好的分辨力，能提高低仰角下的探测精度和跟踪能力而不出现严重的杂波干扰。窄波束还可提高系统的隐蔽性能和抗干扰能力。鉴于这

4、些优点，随着信息时代的到来，微波频段日益拥挤，再加上发展精确制导武器系统的要求，毫米波技术的发展十分迅速。从通信与雷达等领域应用来看，由毫米波三个基本因素构成其突出的优缺点：1．波长极短。毫米波与光波在频谱表上相距甚近，因而具有类似于光波的特性。该特性带来的优点是非常有利于射频设备的小型化和获得强方向性。波长短的负面效应在于，为了保证性能，设备加工精度要求极高(如面天线的精度要求为10气1o-5)，元器件的寄生参数要减小到最低程度，这就导致毫米波元器件价格昂贵，同时小尺寸也限制了其功率容量。2．频带宽。按照(30～300)GHz这一范围计算，整个毫米波带宽高达270GHz，大大超

5、过微波及更低频段频谱资源总和，实际上，考虑到大气的影响，通常选择大气吸收峰以外的“窗口”，图1．1为毫米波大气衰减特性，表1．1为与此对应的窗口带宽。电子科技大学硕士学位论文波长(毫米)30201510．08．06．05．04．03．02．01．51．00．8-JI／、缉一彳∥广’白L／1●-r八：／’、～一一．／‘F．1’f．～．纪八L．／’f二～●，『、’‘、．＼一／。／Jlf永水一．／。氯●．／。八＼，l水●●●_lO15加2530幻50∞70∞90100150200250300400颈事／吉赫图1．1毫米波的大气衰减特性表1．1毫米波大气窗口频带及对应带宽波长(mm)8．

6、63．22．11．4频率(GHz)3594140220带宽(GHz)16232670由此可见常用的毫米波频谱资源非常丰富，可用于“信息高速公路”满足信息化时代人们对高速数据，宽带图像业务等大容量信息传输与处理的需要。例如35GHz附近的“大气窗口”，可传送3000路符合MPEFG．2标准的彩色广播电视信号，或者250000路双向ADPCM数字电话，若加上利用空分，正交极化等频率复用技术，可支持的通信容量可以大大增加。在军事通信中，丰富的频率资源提供了抗干扰，抗截获的另一条有效途径。采用宽带，超宽带扩频技术，可以获得极高的处理增益，再辅以调零天线技术，可以产生出令干扰者望而却步的系

7、统干扰容量。另外，与较低的射频相比，毫米波具有很强的抗闪烁能力，电波在核爆炸后能较快恢复正常。3．大气以及降雨对毫米波传播影响显著。对电波传播的研究表明，对于厘米波频率以下的电磁波，大气的影响可以忽略不计。对于毫米波则不然，影响其传播的主要气体是水蒸气与氧气，其对毫米波产生选择性吸收与散射，产生出几个谐振吸收峰如图1．1所示，氧分子的谐振吸收峰在60GHz，120GHz附近，水分子的谐振吸收峰在22GHz，183GHz附近，在这些吸收峰之间，形成几个相对衰减较小2似∞∞m4：。¨