调频连续波体制太赫兹雷达发射机技术研究的任务书.docx

调频连续波体制太赫兹雷达发射机技术研究的任务书
任务书
一、任务目标
本研究的任务目标是研发一种调频连续波体制太赫兹雷达发射机技术，使其能够实现高精度的目标探测、成像和识别功能。
二、任务背景
太赫兹波指的是频率介于毫米波和红外线之间的电磁波，其波长在0.1mm到1mm之间。由于太赫兹波长相对较长，其能够穿透浓密物质，并且与物质的振动能量有关，因此它具备独特的物质成像和识别能力。太赫兹雷达是一种利用太赫兹波进行目标检测、成像和识别的雷达系统，已经在安检、医学、化学等领域得到了广泛应用。
在太赫兹雷达中，发射机是整个系统的核心。当前的太赫兹雷达发射机主要采用连续波（CW）体制，这种体制下的发射机实现起来比较简单，但是其探测距离和精度都比较有限，而且不利于目标成像和识别。为了进一步提高太赫兹雷达的探测和识别能力，近年来提出了调频连续波（FMCW）体制的太赫兹雷达。FMCW体制下的发射机具有宽带频率调制能力，通过时变的频率差，可以获得高分辨率的距离和速度信息，从而实现高精度的探测和成像。
目前，国内外关于FMCW体制太赫兹雷达的研究还比较有限，尤其是其发射机技术的研究还面临很多困难和挑战。因此，本研究的任务是在理论和实践上深入探究FMCW体制太赫兹雷达发射机技术，研发一种高性能、可靠性、实用性的FMCW体制太赫兹雷达发射机，为太赫兹雷达的性能提升和应用推广做出贡献。
三、任务内容和要求
1.综合各种调频连续波发射机方案，设计出一种适用于太赫兹雷达的FMCW体制发射机。
2.研究发射机的工作特性和参数，分析各种因素对太赫兹雷达探测和成像性能的影响，优化发射机的设计和参数。
3.设计和制作适用于太赫兹雷达的微带天线，经过实验测试验证，确定其应用范围、性能和优化方法。
4.搭建FMCW体制太赫兹雷达实验平台，测试样品的太赫兹波反射特性，进行探测和成像实验，对实验结果进行分析和评估。
5.编写研究报告，撰写发射机的技术说明和应用手册，对研究成果进行总结和归纳，提出下一步发展和改进的思路和方向。
四、研究计划和进度
本研究计划分期进行，每个阶段的任务和进度如下：
第一阶段（1个月）：研究各种FMCW体制发射机方案，确定适用于太赫兹雷达的方案，并制定设计方案。
第二阶段（2个月）：进行发射机的设计和制作，包括电路板的制作、元器件的选型和调试等工作。
第三阶段（1个月）：设计和制作太赫兹微带天线，经过实验测试验证优化性能。
第四阶段（2个月）：搭建太赫兹雷达实验平台，进行探测和成像实验，并对实验结果进行分析和评估。
第五阶段（1个月）：撰写研究报告，编写发射机的技术说明和应用手册，对研究成果进行总结和归纳。
五、研究经费和条件
1.经费：该研究预计需要投入人力、物力和设备费用，总经费为50万元（含课题经费和设备费）。
2.条件：研究需要的实验设备和材料，包括信号发生器、功率放大器、频谱仪、示波器、微带天线、PC机等，应根据需要及时购置和更新，以保证研究的顺利开展。同时，为了保证实验的有效性和准确性，应选择实验室条件较好、干净整洁、环境稳定的实验室进行。
六、研究成果和使用价值
该研究的主要成果包括：FMCW体制太赫兹雷达发射机原理和设计方案、微带天线的设计和制作方法、太赫兹雷达探测和成像实验平台、发射机技术说明和应用手册等。这些成果对太赫兹雷达的研究和应用具有重要意义和实用价值，可以为太赫兹波在安检、医学、化学等领域的应用提供有效的技术支持。