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微波扫频干涉仪系统及实验室测试

作　者: 安士全
导　师: 刘述章
学　校: 电子科技大学
专　业: 无线电物理
关键词: 尾迹等离子体电子密度扫频式微波干涉仪数字鉴相
分类号: TH744.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

超高速飞行物在再入大气时会产生等离子体尾迹,它与一般的等离子体有共性也有不同。弹道靶是研究超高速飞行物的理想模型,其尾迹中等离子体密度的测量对国防和通信等研究都具有重要意义。本文针对某气动物理靶的特点,进行了扫频式微波干涉仪的系统设计的理论分析和工程实现。对系统中的点聚焦透镜天线和VCO 等关键部件进行了特性测量,针对点聚焦天线的特点,我们提出了一种全新的测量方法--红外热像仪法,所测得的焦距和焦斑与理论结果吻合较好。本文还详细讨论了非理想锯齿波和VCO 的非线性对系统的影响,并由此提出了将锯齿波扫频改为三角波扫频,同时采用用数字鉴相代替原来的硬件鉴相。对改进后的系统进行了联机调试,并对静态和动态情况下的中频信号进行处理和分析,在实验室条件下完成了一个开关型移相器的相位测量,其值与矢网测得的结果相吻合。本文所讨论的气动物理靶尾迹扫频式微波干涉仪诊断系统是一种高性能的等离子体密度诊断系统,操作简单,测量方便、准确,其成果的社会效应十分明显,对干涉仪技术的发展也有促进作用。

全文目录

第一章引言  8-11
  1.1 课题的应用背景及意义  8-9
  1.2 本研究课题国内外已有的文献综述  9-10
  1.3 本文的主要工作  10-11
第二章等离子体简述  11-19
  2.1 什么是等离子体  11
  2.2 等离子体的基本性质  11-12
  2.3 电磁波在无磁场等离子体中的传播  12-17
  2.4 弹道靶尾迹等离子体特点  17-19
第三章等离子体诊断技术概况  19-22
  3.1 朗谬尔探针  19-20
  3.2 谐振腔技术  20
  3.3 微波干涉技术  20-21
  3.4 其他方法  21-22
第四章微波干涉仪诊断设计方法概括  22-29
  4.1 基本公式  22-23
  4.2 干涉仪的类型  23-25
  4.3 干涉仪的设计  25-29
第五章微波扫频式干涉仪系统  29-36
  5.1 系统技术指标  29
  5.2 扫频微波干涉仪的基本关系式  29-32
  5.3 系统工作参数的选择  32-34
  5.4 系统初步设计框图  34-36
第六章关键部件的测量  36-43
  6.1 点聚焦透镜天线的测量  36-40
  6.2 VCO 的测量  40-43
第七章系统方案的改进考虑  43-52
  7.1 锯齿波不理想对系统的影响  43-45
  7.2 VCO 非线性对系统的影响  45-50
  7.3 系统方案改进  50-52
第八章系统联机调试及相位的测试  52-57
  8.1 系统联机  52
  8.2 静态相位测量  52-53
  8.3 动态相位测量  53-56
  8.4 后续工作  56-57
第九章结束语  57-58
参考文献  58-60
致谢  60-61
个人简历  61

微波扫频干涉仪系统及实验室测试

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