毫米波雷达成像系统在安检、无损检测等领域有着巨大的应用潜力。射频前端作为雷达成像系统的重要硬件部分,需要根据系统的要求进行其指标确定和结构选择。雷达成像系统和其射频前端子系统之间的联系在哪里?如何具体进行雷达成像系统射频前端的设计?为解决以上问题,本文主要开展了以下研究:1.在系统设计中,射频前端发射机、接收机以及频率源的性能指标很大程度上由系统指标规划而来。本文分析了雷达成像系统中部分射频前端部分性能指标的来源,为在硬件设计中更好地选用合适的器件及结构。对于发射机部分,其工作频率通常由系统分辨率来决定,但目前工艺水平下的硬件条件限制了分辨率的上限。线性调频的信号调制方式降低了发射功率,且可以通过外差接收机得到良好的解调。接收机部分,成像系统算法要求超过30dB的动态范围,通过射频前端级联噪声的计算可以近似估计。正交I/Q混频的平衡度指标需要使其镜像抑制比大于30dB。频率源则要以保证系统的相干性为前提进行设计。2.分析了二极管对倍频器、混频器的电路原理,在平衡三倍频器和谐波混频器的基础上,研制了下述两个关键模块:(1)输入15.4-17GHz,输出92.4-102GHz的倍频链路模块,经测试在8dBm输入下,其宽带输出功率均超过3dBm;(2)谐波混频模块,其中包含了本振的上变频。固定中频为4.8GHz时,变频损耗在-15dB左右。3.应用倍频链路模块和谐波混频模块,设计了一款W波段的射频前端子系统。其主要包含频率源模块、发射上变频模块、第一本振上变频模块和正交中频模块。采用多频率源实现了相干系统,在正交IF模块处得到了零中频的I/Q信号输出。对系统进行了收发联测,其性能指标基本达到要求。最后,给出了一副成像实验结果图像。