近年来,无人机技术在不断发展,已经广泛应用于军事和民事的各个领域,具有广阔的发展前景。无人机常需要在低空复杂环境中执行任务,为了保障无人机执行任务时的安全,需要避障雷达来进行预警和避障。本文以电力线避障科研项目为研究背景,对无人机避障雷达进行了深入分析,设计了稳定、低成本、小型化线性调频宽带毫米波避障雷达。按照发射机、接收机和FPGA信号处理三个部分给出了具体的雷达系统设计方案。主要研究内容如下:在发射机设计部分,介绍了发射机方案的选择及宽带调频源、功分器、倍频器和功率放大器的设计。针对宽带调频源的产生提出了基于FPGA的压控振荡器(VCO)开环线性校正方法,通过FPGA对VCO的电调特性进行开环宽带线性校正。利用ADS设计了功分器、倍频器和功率放大器。通过试验验证了设计的可行性。在接收机设计部分,介绍了接收机方案的选择及低噪放、混频器和中频滤波放大电路的设计。中频滤波不仅实现了滤除杂波和噪声的功能,还对近距离目标进行适当的衰减,避免了因近距离目标回波功率过大而使放大电路饱和的问题,测试表明中频放大电路增益满足系统要求。在FPGA信号处理部分,研究了信号处理模块FPGA的实现,并利用Altium软件设计原理图和完成了 PCB布局布线,并完成了 PCB图的制版、焊接和测试,验证了程序的正确性和可靠性,最后进行了联调。最后,进行了静态和试飞实验。测试数据表明,所设计的毫米波避障雷达系统满足了无人机避障电力线的要求,并在2016年底,通过了山东国网电力研究院相关项目的技术评审。