学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

低相噪毫米波点频源研究

作　者: 石涛
导　师: 羊恺
学　校: 电子科技大学
专　业: 电路与系统
关键词: 毫米波源介质谐振器振荡器缓冲放大器滤波器
分类号: TN015
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 62次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

在现代微波毫米波系统中,源的质量在很大程度上决定了系统的性能。在源的诸多指标中,相位噪声是重要的指标之一。源的相位噪声指标和系统的灵敏度密切相关,而灵敏度是许多高性能系统的关键指标之一,所以低相噪源在高性能系统中被广泛采用。本文研究设计了一个低相噪毫米波点频源。该源工作在Ka频段,本文采用基于介质振荡器与倍频的方案,在Ku频段实现一个低相噪的介质振荡器,再通过倍频器将之倍频到Ka频段。整个倍频链包括一个放大器、三个滤波器、一个倍频器和一个微带探针到矩形波导的过渡。采用此方案的优点是源的相位噪声低、易实现且成本较低。本文首先介绍了基于介质振荡器的低相噪毫米波源基本理论。介绍了信号产生的理论基础、介质振荡器的基本原理、介质谐振器与微带线的耦合模型、信号源的相位噪声和相噪线性化模型、缓冲放大器和滤波器等相关理论。其次,本文介绍了所采用的基于介质振荡器的低相噪毫米波点频源设计方案,并详细介绍了基于介质振荡器的低相噪毫米波源中每个部件的设计方法。包括介质振荡器、缓冲放大器、滤波器、倍频器和微带探针到波导过渡的设计方法。最后,本文给出了所设计的电路实物图和测试结果,输出频率27.508GHz,相位噪声-82dBc/Hz@10kHz offset,输出功率10.11dBm。并对测试结果进行了分析,提出了后续改进措施。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章引言  8-12
  1.1 毫米波与毫米波源的简介  8-9
  1.2 毫米波源的现状和发展  9-11
  1.3 本文的主要工作  11-12
第二章基于介质振荡器的毫米波源理论分析  12-35
  2.1 振荡器理论概述  12-25
    2.1.1 振荡器简介  12-16
      2.1.1.1 反馈型振荡器模型  12-14
      2.1.1.2 单端口负阻振荡源等效模型  14-15
      2.1.1.3 双端口负阻振荡器等效模型  15-16
    2.1.2 振荡器的相位噪声  16-19
      2.1.2.1 相位噪声简要介绍  16-17
      2.1.2.2 Lesson 公式  17-19
    2.1.3 介质谐振器理论  19-25
      2.1.3.1 介质谐振器简介  19-20
      2.1.3.2 介质谐振器与单根微带现之间的耦合  20-24
      2.1.3.3 介质谐振器与两根微带线之间的耦合  24-25
  2.2 毫米波源中缓冲放大器的理论简介  25-35
    2.2.1 微波晶体管放大器框图分析  26
    2.2.2 微波晶体管放大器功率增益  26-27
    2.2.3 微波晶体管放大器稳定性分析  27-29
    2.2.4 微波晶体管放大器稳定性判别  29-33
    2.2.5 微波晶体管放大器的噪声  33-35
第三章毫米波点频源的设计目标与方案选择  35-39
  3.1 毫米波点频源的设计目标  35
  3.2 方案选择与指标分配  35-37
  3.3 系统指标验证  37-39
第四章毫米波点频源关键部件的设计与实现  39-68
  4.1 毫米波点频源中介质谐振器振荡器设计  39-46
    4.1.1 介质谐振器振荡器电路分析  39-40
    4.1.2 器件选择  40-42
    4.1.3 HFSS 中介质谐振器的建模与仿真  42-43
    4.1.4 ADS 中介质谐振振荡器的建模与仿真  43-46
  4.2 毫米波点频源中缓冲放大器的设计  46-54
  4.3 毫米波点频源中滤波器设计  54-64
    4.3.1 滤波器简介  54-55
    4.3.2 杂散抑制带通滤波器设计  55-58
      4.3.2.1 耦合系数的计算  55-56
      4.3.2.2 谐振器选择  56-58
      4.3.2.3 滤波器的仿真模型和仿真结果  58
    4.3.3 谐波提取带通滤波器的CAD 设计  58-64
  4.4 毫米波点频源中倍频器的选择  64-65
  4.5 毫米波点频源中微带到波导的过渡设计  65-68
第五章毫米波点频源的制作与测试  68-76
  5.1 毫米波点频源的制作  68-69
  5.2 毫米波点频源的测试与结果分析  69-76
第六章结论与展望  76-77
致谢  77-78
参考文献  78-80
攻硕期间取得的研究成果  80-81

低相噪毫米波点频源研究

内容摘要

全文目录

相似论文