V波段辐射计前端技术：关键设计与应用

"web前端-V波段多通道辐射计前端关键技术研究.pdf" 本文主要探讨的是V波段多通道辐射计在Web前端技术中的应用及其关键设计。V波段指的是50-70GHz频率范围，这一频段在大气探测中具有特殊意义，因为氧分子和水汽分子在此区间存在强烈的谐振吸收现象，可以用来反演出大气的温度分布，对中小尺度天气的实时监测和预报至关重要。 首先，文章关注了波导与共面线之间的过渡设计。在构建微波单片集成电路混合集成模块时，研究了E面过渡和H面过渡，以适应V波段的需求。这两种过渡结构被集成在一个模块中，形成背靠背结构，测试结果表明，该结构在V波段全频段内具有良好的反射系数（低于-13dB）和插入损耗（小于1.1dB）。 其次，分配网络的设计是辐射计前端的重要组成部分，它负责将信号分配到各个通道。对于没有频段重叠的通道，使用分路器；而对于有重叠频段的通道，则采用魔T加上滤波器的结构。文中设计了一个宽带魔T，覆盖50-65GHz频段，所有端口的反射系数小于-20dB，两平分臂的隔离度超过28dB。分路器则通过H面T接头和波导膜片滤波器实现，两个通道间的反射和隔离度都达到了预期标准。 接着，为实现校准功能，设计了V波段单刀单掷开关。该开关基于PIN管的简化物理模型，在50-65GHz频段内，其插入损耗小于1dB，隔离度大于16dB，确保了高效且精确的信号切换。 最后，检波器是辐射计前端的关键组件，它将接收到的高频信号转化为低频信号。文中设计的零偏置检波器在50-60GHz频带内具有较高的电压灵敏度（大于4800mV/mW），这有助于后端的数据处理和分析。 这篇研究深入探讨了V波段多通道辐射计前端的关键技术，包括波导过渡、信号分配、开关设计以及检波器优化，这些技术对于提升大气探测的精度和效率具有重要意义，也是Web前端在气象监测领域中不可或缺的技术支持。