毫米波调频连续波(FMCW)收发前端是毫米波FMCW雷达的关键组成部分,其性能对雷达整体性能有着重要的影响,因此对FMCW收发前端的研究具有非常重要的意义。本文从毫米波的特点及其应用背景出发,介绍了毫米波在通信与雷达中的应用。而W频段作为毫米波频段中相对传输损耗较小的四个大气窗口之一,具有十分广泛的应用。本文介绍了一种工作于W频段的调频连续波(FMCW)收发前端。首先分析了几种常见的雷达前端收发架构及FMCW信号实现方式并对其优缺点进行了对比之后,根据课题指标提出该系统前端的总体设计方案,采用模块化设计将系统分为微波FMCW调制源模块、W频段发射模块与W频段接收模块三大模块。其中发射信号中心频率为93.3GHz,采用锯齿波调制且具有三种可切换的波形形式,调制带宽与周期分别为 600MHz/2.5ms、300MHz/0.25ms 和 150MHz/0.25ms。接收模块采用二次下变频架构,一本振为中心频率95.7GHz的调频信号,波形形式与发射支路相同,与输入信号I/Q下混频至2.4GHz一中频,实现在W频段直接去调频接收。然后该一中频信号经中频处理模块与2.34GHz二本振再次下混频后得到60MHz二中频信号,最后输出送至基带信号处理。本文具体分析、制作和测试了各部分的电路。测试结果表明,该收发前端发射功率大于400mW,在工作频带内杂散抑制优于56dBc,相位噪声优于-81dBc/Hz@lkHz,-80dBc/Hz@10kHz,-95dBc/Hz@200kHz 和-124dBc/Hz@10MHz。接收增益和动态范围均大于60dB,噪声系数低于7dB。研制的该前端为W频段FMCW雷达提供了一种有效的射频前端解决方案。