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W波段是指频率在75GHz～110GHz范围内的电磁波，在无线电波谱中，频率为W波段的微波辐射正好处于大气窗口区域，位于该频段的地表辐射能够有效地穿透大气层，在通信、遥感探测、金属目标检测等方面的应用日益广泛。 本文设计的W波段无源成像接收机是W波段辐射计的接收前端。本文首先概述了辐射计的研究意义及国内外的研究现状，在此基础上介绍了辐射计的基本原理，通过对辐射计接收机体制的比较及接收机指标的分析，选择直接检波式结构作为W波段无源成像接收机的基本结构。其次，通过系统分析给出接收机各结构单元包括馈源喇叭、低噪声放大器、腔体带通滤波器、检波器以及低频放大器的具体指标，利用ADS及HFSS软件对接收机各模块进行了具体设计。为了达到高灵敏度和小型化的目的，重点讨论了波导微带过渡结构及检波器的设计。通过对波导微带耦合探针过渡、对脊鳍线过渡及阶梯脊波导过渡三种结构的仿真和比较，选择结构简单、过渡尺寸小、传输特性良好的波导微带探针耦合过渡结构;在检波器的设计中，由于检波二极管输入端口的匹配程度与输出端口低通滤波器的阻带抑制特性对辐射计的灵敏度影响较大，设计了多节λ/4阻抗匹配线与并联双支节相结合的宽带匹配结构和具有宽而高的阻带抑制特性的改进型CMRC滤波器，并对腔体效应进行了分析。在此基础上，利用Solidworks软件对接收机的整体结构进行了设计。 最终加工并测试了W波段无源成像接收机的各项指标，测试表明接收机的中心频率为90GHz，带宽8GHz，系统噪声系数3dB，噪声温度288K，线性度大于0.9995,灵敏度0.65K。