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W波段收发组件技术研究

作　者: 陈坤
导　师: 延波
学　校: 电子科技大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: W波段混合集成收发组件单脉冲
分类号: TN859
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 209次
引　用: 3次
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内容摘要

W波段是毫米波中重要的窗口频率,该波段的收发技术研究是目前毫米波应用中的热门课题。本文的工作主要围绕W波段集成固态收发前端及其关键部件的研究展开。本文通过对毫米波收发技术的关键理论的研究,分别提出了混合集成形式的W波段单脉冲雷达接收组件和W波段连续波测速雷达收发组件的可行性方案。两个方案的接收部分的本振设计方案相同,均是将X波段信号通过8次倍频至W波段,其中单脉冲雷达接收组件方案的X波段信号采用锁相环技术设计,而连续波测速雷达收发组件方案中则直接利用X波段VCO提供信号。本文针对在W波段收发技术研究中遇到的问题进行了研究,提出了一些解决方案,并在其中一部分实施取得了一些有益的效果,主要的工作体现在以下几个方面:首先,详细分析了可实现W全频段波导到微带过渡的结构,结合现有工艺,设计并加工应用于组件之中;然后,设计了一款W波段2次倍频器;其次,对W波段组件中功率分配合成问题进行了研究,设计了W波段Wilkinson电桥和波导分支电桥;再次,对于单脉冲收发前端中收发隔离的问题进行了研究解决,采用控制供电的方法解决了没有相应开关芯片保护低噪放的问题;最后,在空间布局上满足合作单位提出的外形尺寸和接口位置。经过调试测试,达到以下主要指标:单脉冲接收组件:3个通道增益≥0dB;连续波收发组件:发射功率大于17dBm;接收增益≥35dB。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-14
  1.1 毫米波特点及应用  9
  1.2 毫米波收发组件国内外动态  9-13
    1.2.1 国外发展动态  10-12
    1.2.2 国内发展动态  12-13
  1.3 本课题的研究意义及基本指标  13-14
第二章 W 波段收发组件研制方案  14-19
  2.1 毫米波雷达介绍  14-16
    2.1.1 和差体制单脉冲雷达简介  15-16
    2.1.2 连续波测速雷达简介  16
  2.2 单脉冲接收前端方案设计  16-18
    2.2.1 本振支路设计方案  16-17
    2.2.2 接收支路设计方案  17
    2.2.3 整体设计方案  17-18
  2.3 连续波测速雷达收发组件方案  18-19
第三章收发组件中的固态电路设计  19-39
  3.1 毫米波倍频器  19-25
    3.1.1 倍频器原理  19-20
    3.1.2 倍频器的分类  20
    3.1.3 倍频器主要技术指标  20
    3.1.4 方案中倍频器的选用与设计  20-25
  3.2 毫米波低噪声放大器  25-32
    3.2.1 放大器基本理论  26-28
    3.2.2 低噪声放大器的主要技术指标  28-30
    3.2.3 低噪声放大器的设计与芯片选取  30-32
  3.3 毫米波混频器  32-39
    3.3.1 混频器原理及其技术指标  33-35
    3.3.2 单平衡混频器基本工作原理  35-37
    3.3.3 混频器MBH100 的简介  37-39
第四章收发组件中的无源电路设计  39-51
  4.1 波导-微带过渡原理与设计  39-41
    4.1.1 微带探针结构理论分析  39-40
    4.1.2 微带探针过渡的设计  40-41
  4.2 毫米波功分器基本理论与设计  41-48
    4.2.1 Wilkinson 功分器  42-43
    4.2.2 波导分支电桥功分器  43-46
    4.2.3 其他一些功分器  46-48
  4.3 微波、毫米波滤波器理论与设计  48-51
    4.3.1 中频低通波器设计  48-49
    4.3.2 本振链路滤波器的设计  49-51
第五章 W 波段收发组件的实现  51-60
  5.1 单脉冲雷达接收前端的实现  51-56
    5.1.1 本振倍频链的实现  51-52
    5.1.2 接收支路的实现  52-53
    5.1.3 电源及逻辑控制  53
    5.1.4 电路布局和腔体结构的设计  53-56
  5.2 连续波测速雷达收发组件的实现  56-60
    5.2.1 连续波测速雷达收发组件的具体方案  56-58
    5.2.2 电源及逻辑控制  58
    5.2.3 电路布局和腔体结构的设计  58-60
第六章组件的测试与结果  60-66
  6.1 单脉冲雷达接收组件的测试  60-63
    6.1.1 接收增益的测试  60-63
    6.1.2 其他指标的测试  63
  6.2 连续波测速雷达收发组件的测试  63-66
    6.2.1 发射支路的测试  63-65
    6.2.2 接收支路的测试  65-66
第七章结论  66-67
致谢  67-68
参考文献  68-71
攻硕期间取得的研究成果  71-72

W波段收发组件技术研究

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