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近年来,随着算法与芯片器件的不断成熟,以及各国对雷达在民用领域工作频段的逐步开放,雷达越来越多的应用在目标定位识别、飞行导航、船舶汽车防撞等领域。微波毫米波FMCW雷达因其分辨率高、算法简易、全天候工作和体积小等优势尤其受到关注。FMCW频率源作为雷达防撞系统的核心,研究体积小、功耗低与高性能的FMCW频率源具有重要的工程意义和社会价值。论文从介绍FMCW频率源的国内外发展动态开始,分析常用的FMCW频率源合成方案及其优缺点。在此基础上,根据系统要求提出了采用DDS直接激励PLL设计方法的K波段FMCW频率源方案。出于低功耗、小型化的考虑,方案选用功耗小、成本低的DDS芯片,利用晶振的五次谐波作为DDS的参考频率,避免了晶振多次倍频、放大与滤波链路,同时采用了集成VCO的锁相芯片代替传统锁相环。测试结果表明,24GHz线性调频频率源能够输出23.76~24GHzFMCW信号,输出信号功率为12dBm,带内平坦度不大于2dB,相位噪声优于-70dBc/Hz@10KHz,杂散抑制度高于45dBc,满足了系统指标。频率源的直流功耗为2.8W,其尺寸仅为58mm×53mm×19mm,达到了低功耗与小型化的目的。完成频率源之后,在该FMCW频率源的基础上集成了微带阵列天线与下变频芯片组成FMCW收发前端对测距功能进行验证。为了达到对系统功率合理分配与降低成本的目的,方案选择具有谐波混频功能的下变频芯片。天线采用隔离度更好的收发双天线的形式,同时采用可以与腔体共形的平面微带阵列天线来减小系统的体积。微带阵列天线方位角为7度,仰角为28度,副瓣抑制16dB,具有良好的方向性,设计尺寸为103mm×66mm×0.508mm。受限于实验条件,本文对其进行近距(3m、4m、5m、7m、8m、9m)测距实验,实验结果表明本系统可以实现对目标距离测量,且测量精度较好。