微波固态振荡器的注入锁定

微波固态振荡器的注入锁定

一、微波固态振荡器的注入锁定(论文文献综述)

钟秋和[1](2006)在《Ka波段固态脉冲发射源研究》文中进行了进一步梳理本文主要对毫米波两端功率器件的固态脉冲源进行了分析和实验研究,完成了Ka波段多级固态脉冲放大源的研制。论文首先论述了毫米波的特点及其应用,并简要介绍了毫米波固态脉冲发射机及其相关部件的发展概况以及本文的研究意义。以此为根据结合课题需要和实验室的实际条件,确定采用三级注入锁定放大技术实现Ka波段固态脉冲放大源的研制。第二章介绍实验中要用到的一些毫米波固态器件的工作原理;第三章介绍固态振荡器的基本原理;第四章介绍注入锁定原理;第五章给出了系统实现的具体方案,各个部件的设计过程及测试结果,整个系统联调的过程和结果;最后是结束语,分析了电路中存在的问题,指出了改进方向。

曹舟[2](2011)在《高性能微波毫米波振荡器研究与应用》文中进行了进一步梳理振荡器是通信与雷达系统的关键部件。随着新兴无线通信与毫米波雷达的快速发展,对振荡器的性能提出了越来越高的要求——更低的相位噪声、更高的输出频率和更大的输出功率。因此对高性能振荡器进行研究具有重要的现实意义。本文重点研究了一些高性能振荡器的设计和应用,包括:推-推介质振荡器,基片集成波导Gunn压控振荡器,W波段连续波振荡器和W波段脉冲振荡器。本文的主要工作包括如下几个方面:(1)提出了一种新的锁相推-推介质振荡器电路。该电路采用基波锁相的方式实现推-推介质振荡器的锁定,并采用反相Wilkinson功分器合成单元振荡器的基波,实现双频段高稳定输出。为验证该构想,在Ku波段设计实现了原型电路,并获得了良好的相位噪声性能和杂波抑制度。除基波锁相外,本文还研究了基波注入锁定在推-推介质振荡器中的应用,分析了同相、反相两种注入锁定模式对锁定带宽和基波抑制度的影响,明确指出了反相注入锁定模式具有较宽的锁定带宽和基波抑制度。(2)基于电磁仿真工具和负阻振荡理论,详细研究了Ka波段基片集成波导Gunn压控振荡器的设计,并在低成本的介质基片上实现了该振荡器,测试结果显示该振荡器具有可供工程实用的调谐带宽、输出功率和相位噪声性能。据笔者所知,这是第一只Ka波段基片集成波导Gunn压控振荡器。(3)针对W波段成像系统对低噪声、高稳定阵列本振源的迫切需求,本文采用注入锁定Gunn振荡器实现了W波段低噪声四路输出本振源。与传统上采用IMPATT放大器的设计相比,该方案具有更低的调幅噪声。随后,针对W波段注入锁定Gunn振荡器锁定带宽较窄的缺点,提出了W波段二次亚谐波注入锁定锁相环电路,实验结果表明,在0.1 mW的U波段注入功率下采用该电路可将W波段Gunn振荡器的锁定带宽由不足20 MHz拓展到1 GHz以上。(4)首先分析了单级注入锁定脉冲放大链输出脉冲的相参性,给出了多级注入锁定相参脉冲放大链应遵循的时序方案。接着分析了注入锁定放大链的功率合成效应,并基于以上分析设计实现了W波段大功率相参脉冲发射机。该机采用大功率IMPATT脉冲振荡器作为功率输出级,在94.2 GHz±0.16 GHz频带内峰值输出功率大于20 W,且在94.2 GHz时有最大峰值输出功率22 W,锁定带宽600 MHz。同时,在注入锁定和偏置脉冲补偿电路的作用下,输出脉冲的脉内调频噪声得到极大的抑制,提高了输出脉冲的相参性。(5)为进一步提高输出功率,本文提出了一种新颖的W波段脉冲功率合成器。该功率合成器以注入锁定相参脉冲放大链为基本功率单元,H面波导T型结为3 dB功分、合成网络,在94 GHz实现了28.4 W的脉冲峰值功率,合成效率达91%。在W波段非谐振式脉冲功率合成器的相关文献中,尚未见更高合成效率的报道。

郑树湘[3](1975)在《微波固态振荡器的注入锁定》文中提出本文根据总阻抗乘以电流等于所加的电压这个普通原理讨论了微波固态振荡器的注入锁定。文章对锁定范围、大信号注入、锁定稳定性等问题进行了准稳态和动态分析,讨论了调幅和调频噪声,并对近来的实验工作进行了简要的评述,但没有具体讨论注入锁定的应用。

曹哲玮[4](2017)在《光电振荡器相位噪声的研究》文中研究指明微波、毫米波振荡器是通信、雷达和电子战系统的核心器件,相位噪声是振荡器的关键性能指标之一。传统电子学振荡器的相噪指标已经达到理论极限而难以继续提升。光电振荡器(Opto-Electronic Oscillator,OEO)是一种结合了微波技术和光子技术的新型振荡器。OEO使用光电谐振腔来代替纯电子学谐振腔,得益于电光调制技术和光纤的低损耗特性,光电谐振腔的品质因子通常很高且不随振荡频率的升高而降低。这预示着OEO在微波、毫米波频段仍然拥有产生极低相噪信号的能力,拥有广阔的应用前景。目前,在OEO相位噪声方面的研究已取得长足进展,但尚不完善,因此有必要对OEO的相噪进行进一步研究。本文将围绕OEO振荡信号的相噪和OEO中器件的残余相噪(Residual Phase Noise,RPN)展开研究,主要的研究内容可概括如下:(1)综述了 OEO相噪的研究现状。列举了 OEO的各种典型结构,对比了不同结构OEO的相噪的特点,同时也研究了现有的OEO相噪理论模型,指出了各种模型的不足之处。(2)对OEO中主要器件的RPN进行了理论和实验研究。在实验中用传统方法测量了微波放大器的RPN,并提出了一种测量光电子器件的RPN的双光源互相关方法。研究了马赫-曾德尔调制器(Mach-zehndermodulator,MZM)和光电探测器(Photodetector, PD)的RPN与其工作点之间的关系。另外还提出了一种测量激光器相对强度噪声(Relative Intensity Noise,RIN)在PD内通过AM-PM转换而引入的相位噪声,测量结果给出了 RIN引入相噪与PD输入光功率之间的关系。(3)研究了微波光纤链路中输出微波信号相噪与群速色散(Group Velocity Dispersion,GVD)的关系,建立了输出微波信号的相噪与GVD之间关系的理论模型。提出了一种测量微波光纤链路RPN的双音互相关方法,这种方法最多可以将基于传统方法的测量系统噪底降低20 dB,缓解了传统方法无法测量大延时装置RPN的缺陷。基于该方法测量了微波光纤链路的RPN与GVD的关系,测量结果表明由于GVD,当光纤长度从1m增加到6 km时,微波光纤链路在10 kHz频偏处的RPN恶化了接近10 dB,验证了本文所建理论模型的正确性。(4)在相位域内建立了单环自由振荡OEO相噪的理论模型。该模型建立了OEO振荡信号的相噪与环路内器件RPN的关系。将该相位域模型与经典的准线性模型进行对比,表明相位域模型在近载频处更加准确。另外,研制了一种基于延时自零差法的双通道互相关相噪测量系统,系统噪底可达到-130 dBc/Hz@lkHz和-170 dBc/Hz@l0kHz。用自研测量系统测量了单环OEO的相噪,研究了光电混合链路的RPN对单环OEO相噪的影响,研究结果与相位域理论模型相符。(5)提出了一种注入锁相结构的OEO。一方面利用注入锁定来改善OEO的近载频相噪以及边模抑制比,另一方面将OEO的输出信号与外注入源进行鉴相,通过锁相环来提升频率稳定性,并进一步改善OEO的近载频相噪。这种结构可以使得OEO同时具有单模振荡、低相噪和高频稳的特性。建立了注入锁相OEO相噪的相位域模型,该模型表明注入锁相OEO的相噪与注入源相噪、注入源功率、锁相环带宽和OEO环内器件的RPN有关。(6)研制了注入锁相OEO样机并对其进行实验研究,其中包括激光器温控与驱动电路、调制器偏置控制电路、锁相控制电路和光纤温控盒等配套装置的研制。对比了注入锁相OEO、注入锁定OEO和自由振荡OEO的相噪,对比结果显示了注入锁相结构的优越性。研究结果还表明注入源功率越大,注入锁相OEO的远载频相噪就越接近注入源的远载频相噪。注入锁相OEO在电滤波器中心频率为9.6 GHz、3 dB带宽为20 MHz和光纤环长度为6 km的情况下,实现了输出信号频率为9.6 GHz的单模稳定振荡。当注入锁定带宽为1.98 kHz时,OEO输出信号在1 kHz频偏处的相位噪声为-125dBc/Hz,在10 kHz频偏处的相位噪声为-147dBc/Hz,杂散抑制度高于80dBc,阿伦偏差接近1.37×10-11@ls,长期频率稳定度接近0.1 ppm。

何林晋[5](2004)在《毫米波倍频放大链研制》文中提出本文综述了毫米波特点,毫米波源、毫米波倍频器的发展现状,分析了几种通常采用的倍频方式,并以此为依据结合课题需要和现实条件确定了采用三级级联倍频实现八次倍频的方案。结合软件仿真与实验调试,完成了电路设计工作。电路主要由三部分组成,第一部分为采用HMMC-5618设计的前置放大器,实现了宽带高增益和平坦的频率响应;第二部分为设计的主体,由HMMC-5040设计的二倍频器、DMK-2790设计的二倍频器、HMMC-5040设计的放大器及鳍线过渡段组成的U波段四倍频器,在U波段实现了最高60mW以上的输出功率;第三部分为基波注入锁定谐波Gunn振荡器,在W波段实现了近2GHz锁定带宽。

张净植[6](2019)在《高性能射频毫米波频率源集成电路研究》文中提出随着现代无线技术的不断发展,工作于毫米波频段的无线射频系统具有越来越多的吸引力。作为射频系统中的关键模块,毫米波频率源是目前制约无线系统性能的瓶颈所在。本文将重点针对射频毫米波频率源集成电路所面临的高频、宽带以及低相位噪声三方面挑战,对频率源集成电路的性能提升方法进行了针对性地研究。本文首先探索直接产生毫米波频段低相位噪声信号的可能性;之后提出了超宽带注入锁定技术及相应的带宽扩展技术,实现了毫米波频段的超宽带低相位噪声信号产生;最后,研究了雷达和通信系统中的高性能频率源应用。本文的主要研究工作如下:1.提出了可扩展多振荡器耦合版图布局技术,采用八路振荡器耦合,实现了9 dB的相位噪声改善。基于该技术,采用65 nm CMOS技术,设计了一款60 GHz压控振荡器。在1 MHz频偏处,实现了-105.5 dBc/Hz的相位噪声。2.提出了一种基于变压器耦合的四阶负载技术,极大幅度地提高了毫米波频段注入锁定振荡器的锁定带宽。基于该技术设计了两款工作于60 GHz的注入锁定分频器,采用65 nm CMOS工艺,在功耗为1.2 mW的情况下,实现了62.9%的工作带宽。3.提出了一种基于强耦合变压器的注入电流提升技术,提升了毫米波注入锁定倍频器的输入电流幅度,进而极大幅度地提升锁定带宽。基于该技术设计了两款工作于22.4-43.2 GHz的超宽带注入锁定倍频器。采用65 nm CMOS工艺,其实现了61.8%的工作带宽,相比现有注入锁定倍频器提升了5.2倍。4.提出了一种多模式可调倍频比的倍频技术,使用低频窄带信号输入,产生毫米波超宽带信号输出,实现了毫米波频率源带宽展宽效应。采用65 nm CMOS工艺,设计了两款超宽带多模式倍频器。一款采用乘3.5、乘4.5和乘5.5的可调倍频比,在仅需要6.2-8.0 GHz(25.3%带宽)的输入信号情况下,实现了21.7-41.7GHz(63.1%带宽)的超宽带正交信号产生。另一款采用乘5和乘7的可调倍频比,在输入信号为4.3-5.8 GHz(32.0%带宽)时,能够产生22.4-40.6 GHz(57.8%带宽)的超宽带输出信号。5.将高性能频率源应用于雷达和通信系统中。采用180 nm CMOS工艺,设计了一款工作于24 GHz频段单发双收雷达芯片。此外,采用65 nm CMOS工艺,设计了一款工作于39 GHz频段的通信双路接收芯片和双路发射芯片。

钟科[7](2005)在《毫米波可变脉宽脉冲固态振荡器技术研究》文中指出在许多毫米波系统中,一个关键性的部件就是毫米波固态振荡器。毫米波固态振荡器因体积小、重量轻、电源电压低、寿命长等优点,被广泛应用于雷达、精确制导和通信系统。雷达距离性能主要取决于发射机的平均功率而不是峰值功率,更正确的说是可投射到目标上的总能量。所以在同样的脉冲重复频率下,脉宽越宽,则发射平均功率越大,雷达的作用距离也越大。但作用距离的分辨率却与发射脉宽成反比,脉冲宽度越窄,则频谱越宽,测距越精确。因此本文开展了可变脉宽毫米波脉冲固态振荡器技术的研究。脉冲调制器是毫米波脉冲固态振荡器的重要组成部分,其质量直接决定了毫米波脉冲固态振荡器性能的发挥。本文首先对可变脉宽脉冲调制技术进行了基本原理及性能分析和实验研究,研制了两种可应用于W波段固态脉冲振荡器的可变脉宽脉冲调制器。调制器分别采用恒压型和恒流型结构,以对应于Gunn 二极管和IMPATT 二极管振荡器的工作需要。我们研制的脉冲调制器体积小巧,可以紧靠在振荡器上,便于合理安排系统布局,减小系统体积。在实验中,我们成功地将其应用在W 波段注锁脉冲放大链中。当在输入端输入功率为12mW 左右的6mm 频段的信号时,输出端得到3mm 频段的脉冲信号,功率达100mW 以上。放大链工作在94.2-94.8GHz,重复频率为50kHz,脉冲宽度可以通过外加电平在230ns 和2.114us 两种状态快速切换。

傅蓉蓉[8](2017)在《光电振荡器的频率稳定化技术研究》文中研究表明微波振荡器是通信、测控、航天、雷达等诸多系统运行的源泉。得益于微波光子学的发展,光电振荡器(optoelectronic oscillator,OEO)自1994年被提出,运用光载射频(RoF)链路及微波反馈回路形成振荡环,可生成频率最高达上百GHz的低相位噪声微波信号,具有巨大的研究价值与广阔的应用前景。然而OEO中所使用的光纤的等效折射率与微波带通滤波器的中心频率对环境温度变化与振动比较敏感,使其频率稳定性有待改善。本文主要对光电振荡器的频率稳定化技术进行了研究。首先对OEO在相位噪声、频率稳定度的研究现状、常用技术进行了介绍,然后分析了OEO的理论模型,包括其阈值条件、振荡功率和频谱特性,研究了传统Yao-Maleki模型未加考虑的闪烁噪声、微波放大器的非线性对OEO系统的影响,对OEO的相位噪声和振荡功率表达式进行了修正和验证。结合上述理论研究,本文针对X波段OEO提出了基于锁相环(PLL)和双自注入锁定(DSIL)以提高OEO频率稳定度的方法。双自注入锁定方法降低了OEO的相位噪声,减少了OEO的频率漂移,并使每个自注入环引入的近载频杂散模式相互抑制。然后设计了PLL电路,实现了DSILOEO与一个100 MHz的恒温晶体振荡器的相位锁定。重点分析了PLL环路传输特性对PLL输出信号的相位噪声的影响,通过优化PLL环路带宽实现了 OEO近载频相位噪声的优化,所得的9.95 GHz信号的相位噪声为-55 dBc/Hz@ 10 Hz和-125dBc/Hz@10kHz,分别在100Hz和10kHz频偏处实现了42 dB和21 dB的抑制,其频率的阿伦方差在平均时间100s处达到7.03 × 10-12,提高了3个数量级。此外,本文在耦合型光电振荡器(COEO)中采用注入锁定-锁相环(IL-PLL)提升了其频率稳定性。通过注入锁定实现OEO振荡频率牵引、锁频以及边模抑制,同时通过与参考源锁相来稳定COEO中的光电振荡环路,使注入锁定状态易于保持。理论分析了IL-PLL对振荡器的作用原理,然后通过实验验证了IL-PLL方法对COEO频率稳定性的提升,所得信号相位噪声为-72dBc/Hz@10Hz,-103dBc/Hz@1kHz 及-121dBc/Hz@10kHz,频率的阿伦方差在平均时间100 s处为6.41 × 10-12。

吴涛[9](2010)在《W波段相参频率源技术及应用研究》文中认为毫米波频率源是构成毫米波雷达或通信系统的关键部件,而毫米波相参频率源能够显著提升系统的性能,而受到广泛的关注。对相参频率源技术的研究并将其应用到系统中,具有重要的现实意义。本文针对W波段相参频率源的关键技术及其应用进行了研究,主要研究工作如下:1、本文综述了目前相参频率源的合成技术,指出构建W波段相参频率源的方式主要属于混合式频率合成。根据毫米波电路部分是否主要依赖于反馈回路,可以分为两种技术方法:毫米波直接相参频率合成技术和间接相参频率合成技术。而毫米波相参频率源的技术指标依赖于微波电路的指标和电路形式的选择。2、对于毫米波近程测速雷达而言,发射机信号会泄漏到接收机中频频段,其相位噪声会严重影响到测速雷达的灵敏度。本文通过相关分析,提出通过提升发射机信号相位噪声与本振信号相位噪声的相关程度,有效的降低发射机泄露到中频后的信号的相位噪声,因此能够显著的提升系统的输出信噪比。解决了相位噪声影响雷达灵敏度问题。该思想被成功应用在w波段相参连续波频率源的设计中,所设计的频率源发射频率95 GHz,相位噪声-90dBc/Hz@10kHz,与相参本振混频后,输出泄露中频信号相位噪声-103dBc/Hz@10kHz。依赖于该频率源所设计的W波段多普勒测速雷达能够对10m/s-2000 m/s的近程目标进行速度测量,当目标截面积0.5 mm2,作用距离不大于10 m时,系统输出信噪比大于28 dB。3、对于毫米波脉间频率步进雷达而言,很多参数会对雷达的高距离分辨特性造成影响,其中就包括为雷达提供频率信号的频率步进频率源。本文分别对频率源的幅度波动、频率误差、杂波电平、相位噪声、频率切换时间以及收发相位差等参数对雷达系统的影响进行了量化分析。分析结果有助于频率源参数的指标要求设定和频率源的设计。接着对w波段相参频率步进频率源进行了设计,提出了一种在用于产生频率步进信号的DDS激励PLL电路中,可以通过修改DDS输出波形,来缩短频率切换时间的方法。不借助任何辅助电路,能够使频率切换时间达到1μs,并且输出信号的相位噪声和杂波抑制指标不受影响。所设计的w波段相参频率步进频率源输出信号相位噪声-90dBc/Hz@10kHz、杂波抑制-55 dBc、本振频率切换时间1μs,能够为系统提供高质量的信号输出,使得系统的距离分辨率达到0.6 m以上,实现高分辨的成像。4、除输出频率以外,输出功率也是频率源的一个重要参数,尤其发射机的输出功率会决定系统的作用距离。本文提出了一种功率合成网络——相参式功率合成,实现了W波段的功率合成。采用4只输出功率为75 mW左右的MPATT放大器,实现输出250 mW功率的连续波信号输出,带宽60 MHz,合成效率达到80%,能够突破单个W波段固态功率器件的极限,并且具有一定实用价值。

刘勇[10](2013)在《基于基片集成波导的高性能毫米波平面振荡器研究与应用》文中进行了进一步梳理目前,由于无线应用多元化,造成频谱资源紧张,促使新兴毫米波雷达和无线通信迅速发展,这对毫米波系统提出了新的要求——更好的电气性能与更高的集成度。毫米波平面振荡器是毫米波平面集成系统的关键部件,它的性能好坏直接影响整个毫米波平面集成系统的性能以及功能能否实现。在毫米波频段,相位噪声是振荡器最关键的指标之一,因此对高性能低相位噪声毫米波平面振荡器开展研究,具有重大的现实意义。本文基于一种新型的平面传输线结构——基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide, SIW),对毫米波低相位噪声平面振荡器的设计和应用进行了深入研究,主要研究工作可概括为如下几个方面:(1)本文系统地介绍了基片集成波导结构(SIW),概括了其基本理论、电气特性和设计方法。(2)本文系统地介绍了振荡器的分析方法和设计理论,详细阐述了振荡器电路的相位噪声特性以及低相位噪声振荡器的实现方法。(3)基于电磁场仿真软件,对SIW谐振器进行了详细研究,包括:谐振频率、品质因数和能量耦合结构等。在此基础上,基于负阻理论,提出一种低相位噪声毫米波平面振荡器的设计方法。将一个新颖的机械可调SIW平面谐振器应用到W波段振荡器电路中,详细分析了SIW谐振器对毫米波平面振荡器性能的影响。实验结果验证了该低相位噪声毫米波平面振荡器设计方法的可行性。(4)在前期研究成果的基础上,针对毫米波平面系统对高稳定度、低相位噪声小型化本振源的迫切需求,本文基于SIW谐振器对W波段低相位噪声平面单频振荡器进行了详细研究,并利用国产GaAs Gunn二极管在低成本介质基片上实现了该平面振荡器。测试结果表明:该平面振荡器在94.78GHz输出功率大于9dBm,相位噪声为-108.56dBc/Hz@1MHz,具有可供工程实用的输出功率、相位噪声等性能指标以及紧凑的电路尺寸。(5)为了提升性能,现代毫米波系统广泛采用相参的工作体制,这要求振荡源能够实现频率的电调谐。基于变容管调谐的压控振荡器(Voltage-ControlledOscillator,VCO)具有调谐速度快、体积小、成本低、易于集成等优点,是目前VCO设计的首选。针对毫米波频段常用的基波锁相、谐波输出频率源电路的应用要求,本文对基于SIW的毫米波低相位噪声双端口平面VCO进行了深入研究。测试结果表明:设计的VCO能够同时工作在Ka和E波段。在基波输出端口,输出信号的中心频率为32GHz,调谐带宽大于120MHz,输出功率为6.048.75dBm,偏离载波1MHz的相位噪声为-114.7dBc/Hz;在谐波输出端口,输出信号的中心频率为64GHz,调谐带宽大于240MHz,输出功率为7.29.46dBm。(6)除了通过优化振荡器电路自身设计的方法来降低相位噪声外,还可以通过频率相参技术,如注入锁定(Injection-Locked,IL)技术,利用低频高性能参考信号来实现毫米波信号的低相位噪声和高稳定度。注入锁定谐波振荡器(Injection-Locked Harmonic Oscillator,ILHO)是毫米波频段常用的注入锁定电路结构,本文利用不同的基波注入端口耦合强度分析了不同注入功率对锁定输出信号相位噪声的影响。最后设计并实现了两个基于SIW的W波段平面ILHO,它们分别工作在90.176和94.6GHz。测试结果表明在不同注入功率情况下,注入信号的相位噪声和振荡器自由振荡的相位噪声对锁定输出信号相位噪声的贡献不同。

二、微波固态振荡器的注入锁定(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、微波固态振荡器的注入锁定(论文提纲范文)

(1)Ka波段固态脉冲发射源研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 毫米波特点及其应用背景
    1.2 KA 波段固态脉冲发射机及其相关部件发展概况
    1.3 KA 波段固态脉冲发射源研究目的、意义和目标
    1.4 本文的主要工作及结构安排
第二章 毫米波固态器件工作原理
    2.1 GUNN 二极管
        2.1.1 Gunn 二极管工作原理
        2.1.2 Gunn 二极管等效电路
    2.2 IMPATT 二极管
        2.2.1 IMPATT 二极管工作原理
        2.2.2 IMPATT 二极管等效电路
第三章 固态振荡器工作原理
    3.1 负阻振荡器的一般工作原理
        3.1.1 起振条件
        3.1.2 平衡条件
        3.1.3 稳定条件
    3.2 负阻振荡器的结构实现及其调谐技术
    3.3 脉冲振荡器的特性
第四章 毫米波固态振荡器的注入锁定原理
    4.1 小信号注入锁定基本理论
        4.1.1 小信号注入的等效电路
        4.1.2 注入锁定的稳定性
        4.1.3 小信号的注入锁定带宽
    4.2 大信号注入锁定理论
        4.2.1 大信号注入锁定的现象分析
        4.2.2 大功率输出的理论推断
        4.2.3 大信号锁定稳定条件
第五章 KA 波段固态脉冲发射源的设计、测试及结果分析
    5.1 脉冲调制器的研制
        5.1.1 驱动脉冲Gunn 振荡器工作的脉冲调制器
        5.1.2 驱动IMPATT 振荡器的脉冲调制器的研制
    5.2 KA 波段脉冲振荡器的设计
        5.2.1 腔体尺寸的确定
        5.2.2 帽结构
    5.3 脉冲发射源系统的调试、测试结果及分析
        5.3.1 测试系统
        5.3.2 调试过程及结果分析
结束语
致谢
参考文献

(2)高性能微波毫米波振荡器研究与应用(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 推-推振荡器
        1.2.2 基片集成波导振荡器
        1.2.3 W 波段振荡器
        1.2.4 其它一些研究热点动态
    1.3 本文主要的研究内容
第二章 振荡器基本理论
    2.1 线性振荡器分析
        2.1.1 反馈式振荡器
        2.1.2 单端口负阻振荡器
        2.1.3 二端口负阻振荡器
        2.1.4 开环S 参数分析法
    2.2 非线性振荡器分析
    2.3 振荡器相位噪声分析
        2.3.1 相位噪声简介
        2.3.2 线性时不变相位噪声理论
        2.3.3 线性时变相位噪声理论
        2.3.4 相位噪声的非线性分析
    2.4 降低振荡器相位噪声的方法
        2.4.1 低相噪振荡器设计规则
        2.4.2 锁相环技术
        2.4.3 注入锁定技术
    2.5 本章小结
第三章 基波锁定推-推介质振荡器研究
    3.1 推-推振荡器原理
    3.2 推-推振荡器的特点
    3.3 推-推振荡器的设计方法
    3.4 基波锁相双频段推-推介质振荡器设计
        3.4.1 方案的提出
        3.4.2 推-推介质振荡器的设计
        3.4.3 反相Wilkinson 功分器设计
        3.4.4 锁相电路设计
        3.4.5 基波锁相双频段推-推介质振荡器的测试结果
    3.5 基波注入锁定推-推介质振荡器研究
        3.5.1 同相与反相注入锁定分析
        3.5.2 基波注入锁定推-推介质振荡器的实验研究
    3.6 本章小结
第四章 Ka 波段基片集成波导Gunn 压控振荡器研究
    4.1 基片集成波导概述
        4.1.1 基片集成波导的结构与传输特性分析
        4.1.2 基片集成波导与矩形波导的等效关系
        4.1.3 基片集成波导的损耗特性
    4.2 Ka 波段基片集成波导Gunn 压控振荡器设计
        4.2.1 基片集成波导谐振器设计
        4.2.2 基片集成波导-微带过渡与偏置电路设计
        4.2.3 结构参数对起振条件的影响
    4.3 Ka 波段基片集成波导Gunn 压控振荡器的测试结果
    4.4 本章小结
第五章 W 波段注入锁定连续波Gunn 振荡器研究
    5.1 W 波段注入锁定四路输出本振源
        5.1.1 方案的提出
        5.1.2 U 波段四倍频器的研制
        5.1.3 基波注入锁定W 波段Gunn 谐波振荡器设计
        5.1.4 W 波段注入锁定四路输出本振源的测试结果
    5.2 W 波段二次亚谐波注入锁定锁相环研究
        5.2.1 注入锁定带宽展宽方法概述
        5.2.2 W 波段二次亚谐波注入锁定锁相环的锁定带宽
        5.2.3 W 波段二次亚谐波注入锁定锁相环的相位噪声
        5.2.4 W 波段二次亚谐波注入锁定锁相环电路设计
        5.2.5 W 波段二次亚谐波注入锁定锁相环的测试结果
    5.3 本章小结
第六章 基于IMPATT 振荡器的W 波段相参脉冲源研究
    6.1 注入锁定脉冲放大链的相参性
        6.1.1 单级注入锁定脉冲放大链输出脉冲相参性的分析
        6.1.2 多级注入锁定相参脉冲放大链的时序方案
    6.2 注入锁定放大链的功率合成效应
    6.3 W 波段大功率相参脉冲发射机设计
        6.3.1 指标要求及分析
        6.3.2 发射机方案的确定
        6.3.3 大功率IMPATT 脉冲振荡器设计
        6.3.4 发射机的测试结果
    6.4 W 波段脉冲功率合成技术研究
        6.4.1 W 波段脉冲功率合成器设计
        6.4.2 脉冲功率合成器的测试结果
    6.5 本章小结
第七章 结论
    7.1 本文的主要贡献
    7.2 下一步工作展望
致谢
参考文献
攻博期间取得的研究成果

(4)光电振荡器相位噪声的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
符号说明
缩略词
第一章 绪论
    1.1 电子微波振荡器的发展现状
    1.2 光生微波技术
        1.2.1. 双光束拍频
        1.2.2. 多光束拍频
        1.2.3. 光电振荡器(OEO)
    1.3 OEO及其相位噪声的研究现状
        1.3.1. OEO的几种典型结构以及相位噪声
        1.3.2. OEO频率稳定性的研究进展
        1.3.3. OEO相位噪声的理论研究进展
    1.4 本文的主要研究内容
第二章 OEO相位噪声的理论基础
    2.1 振荡器相位噪声的基本概念
        2.1.1. 相位噪声的定义
        2.1.2. 相位噪声的幂律模型
        2.1.3. 相位噪声与频率噪声的关系
        2.1.4. 相位噪声与阿伦方差的关系
    2.2 振荡器相位噪声的Leeson模型
        2.2.1. 反馈型振荡器的基本原理
        2.2.2. Leeson模型
    2.3 OEO相位噪声的产生机制
        2.3.1. 单环OEO的基本结构
        2.3.2. OEO中的噪声源
    2.4 单环OEO相位噪声的准线性理论
        2.4.1. 振荡阈值
        2.4.2. 电光调制器传输特性的线性化
        2.4.3. 振荡幅度与频率
        2.4.4. 相位噪声谱
    2.5 本章小结
第三章 OEO中器件残余相位噪声(RPN)的研究
    3.1 RPN的基本概念
    3.2 OEO中的主要器件
        3.2.1. 半导体激光器
        3.2.2. 马赫-曾德尔调制器
        3.2.3. 光电探测器
        3.2.4. 微波放大器
    3.3 器件RPN的测量方法研究
        3.3.1. 双端口微波器件RPN测量的传统方法
        3.3.2. 基于互相关技术测量光电器件的RPN
    3.4 器件RPN的实验测量与分析
        3.4.1. 放大器RPN的实验测量与分析
        3.4.2. 光电探测器RPN的实验测量与分析
        3.4.3. 电光调制器RPN的实验测量与分析
    3.5 激光器相对强度噪声引入相位噪声的测量与分析
        3.5.1. 测量原理
        3.5.2. 实验与分析
    3.6 本章小结
第四章 OEO中微波光纤链路RPN的研究
    4.1 群速色散的基本概念
    4.2 群速色散对微波光纤链路输出信号相噪的影响
        4.2.1. 短光纤链路
        4.2.2. 长光纤链路
    4.3 双音互相关法测量微波光纤链路的RPN
    4.4 本章小结
第五章 单环OEO相噪的相位域模型及测量
    5.1 单环自由振荡OEO相位噪声的相位域模型
        5.1.1. 延时环节的相位域传递函数
        5.1.2. 带通滤波器的相位域传递函数
        5.1.3. 单环自由振荡OEO相噪的相位域模型
    5.2 OEO相位噪声的测量方法
        5.2.1. 直接频谱测量法
        5.2.2. 外差鉴相测量法
        5.2.3. 延时自零差测量法
    5.3 延时自零差相噪测量系统的研制
        5.3.1. 伺服控制电路的研制
        5.3.2. 自研单通道相噪测量系统
        5.3.3. 自研双通道互相关相噪测量系统
        5.3.4. 双通道相噪测量系统的校准
    5.4 光电混合链路的RPN对单环OEO输出相噪的影响
    5.5 本章小结
第六章 注入锁相OEO相噪的理论与实验研究
    6.1 注入锁定型OEO
        6.1.1. 振荡器的注入锁定方程
        6.1.2. 注入锁定方程对OEO的适用条件
        6.1.3. 注入锁定OEO的相噪建模
    6.2 注入锁相OEO相噪的理论研究
        6.2.1. OEO中锁相环的传递函数与稳态相位误差
        6.2.2. 注入锁相OEO的基本结构与原理
        6.2.3. 注入锁相OEO的相噪建模
    6.3 注入锁相OEO样机的研制与实验研究
        6.3.1. 激光器温控和驱动电路的研制
        6.3.2. MZM偏置控制电路的研制
        6.3.3. 光纤温控设计
        6.3.4. 注入锁相OEO样机的实测性能与分析
    6.4 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
攻读博士学位期间取得的学术成果
致谢

(5)毫米波倍频放大链研制(论文提纲范文)

第一章 引言
    1.1 毫米波的特点
    1.2 毫米波信号源的获得
    1.3 固态毫米波源的发展现状
    1.4 微波倍频器发展现状
    1.5 课题任务及论文结构安排
第二章 倍频器基础
    2.1 倍频原理与分析方法
    2.2 倍频器的应用与设计
    2.3 倍频元件发展历程
    2.4 微波倍频器设计要点及规则
    2.5 二极管非线性电阻倍频器
    2.6 二极管非线性电抗倍频器
    2.7 GaAs FET有源倍频器
    2.8 基波注入锁定谐波振荡器
第三章 倍频组件的设计与调试
    3.1 设计方案的确定
    3.2 第一级二倍频放大电路设计
    3.3 第二级二倍频器设计
    3.4 鳍线过渡段
    3.5 波导滤波器设计
    3.6 四倍频器实验果及分析
    3.7 前置放大器设计
    3.8 基波注入锁定谐波振荡器设计与测试
结束语
致谢
参考文献

(6)高性能射频毫米波频率源集成电路研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
缩略语
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状
    1.3 贡献与创新
    1.4 结构安排
第二章 低相位噪声毫米波振荡器研究
    2.1 振荡器相位噪声分析
    2.2 耦合式低相位噪声振荡器
    2.3 相位噪声恶化分析
    2.4 低相位噪声八核振荡器设计
        2.4.1 低相位噪声八核振荡器电路设计
        2.4.2 低相位噪声八核振荡器测试结果
    2.5 小结
第三章 宽锁定范围注入锁定技术研究
    3.1 注入锁定
    3.2 锁定范围
    3.3 高阶变压器负载
    3.4 基于变压器负载的注入锁定振荡器设计
    3.5 超宽带注入锁定分器设计
        3.5.1 注入锁定分频器电路设计
        3.5.2 注入锁定分频器低功耗技术
        3.5.3 注入锁定分频器电路实现和测试结果
    3.6 小结
第四章 超宽带注入锁定倍频器研究
    4.1 注入电流分析
        4.1.1 注入电流引起的锁定范围限制
        4.1.2 传统注入锁定倍频器中的注入电流
    4.2 注入电流提升技术
        4.2.1 注入电流提升变压器
        4.2.2 等效电流提升增益
    4.3 注入锁定倍频器电路实现
        4.3.1 六阶变压器负载
        4.3.2 差分倍频器电路设计
        4.3.3 正交倍频器电路设计
    4.4 芯片测试
    4.5 小结
第五章 基于带宽扩展技术的多模倍频式频率源研究
    5.1 宽带多模倍频式频率源系统架构
    5.2 宽带多模倍频式频率源电路实现
        5.2.1 谐波混频器和多倍频比注入锁定倍频器
        5.2.2 注入锁定放大器
        5.2.3 CML分频器
    5.3 宽带多模倍频式频率源测试结果
    5.4 高谐波抑制多模倍频式频率源电路设计
    5.5 高谐波抑制多模倍频式频率源测试结果
    5.6 小结
第六章 高性能射频毫米波频率源系统应用
    6.1 通信多通道相控阵芯片
        6.1.1 收发机芯片架构
        6.1.2 本振电路结构
        6.1.3 测试结果
    6.2 雷达多通道收发机芯片
        6.2.1 收发机芯片架构
        6.2.2 测试结果
    6.3 小结
第七章 全文总结和展望
    7.1 全文总结
    7.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得成果

(7)毫米波可变脉宽脉冲固态振荡器技术研究(论文提纲范文)

摘要(中英文)
第一章 引言
第二章 毫米波固态器件
    2.1 Gunn 二极管
    2.2 IMPATT 二极管
第三章 固态振荡器的工作原理
    3.1 自由振荡器
    3.2 振荡器的调谐技术
    3.3 脉冲振荡器的独有特性
第四章 注入锁定毫米波固态振荡器
    4.1 小信号注入锁定基本原理和基本方程
    4.2 大信号注入锁定分析
第五章 可变脉宽脉冲调制器研制
    5.1 脉冲调制器工作原理
    5.2 电路结构选择与设计
    5.3 实验测试结果
    5.4 恒流型脉冲调制器
    5.5 恒流型脉冲调制器实验测试结果
第六章 W 波段可变脉宽脉冲固态源实验研究
    6.1 W 波段脉冲振荡器的设计
    6.2 注锁级联脉冲放大链的设计
    6.3 级联脉冲放大链的实验测试
结束语
致谢
参考文献
个人简历

(8)光电振荡器的频率稳定化技术研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 微波光子学学科背景
        1.1.2 微波振荡器技术背景
    1.2 光电振荡器(OEO)的研究现状
        1.2.1 OEO的相位噪声
        1.2.2 OEO的频率稳定性
    1.3 本文主要工作
第2章 光电振荡器的理论模型和原理分析
    2.1 光电振荡器的理论模型
        2.1.1 光电振荡器的阈值条件
        2.1.2 光电振荡器的振荡频率与幅度
        2.1.3 光电振荡器的频谱特性
    2.2 光电振荡器的模型修正
        2.2.1 1/f噪声对OEO相位噪声的影响
        2.2.2 放大器的非线性对OEO振荡功率的影响
    2.3 OEO频率稳定度的表征
        2.3.1 相位噪声
        2.3.2 频率的阿伦方差
    2.4 本章小结
第3章 基于自注入锁定和锁相环的OEO频率稳定化
    3.1 自注入锁定的OEO
        3.1.1 自注入锁定的OEO原理
        3.1.2 双自注入锁定的OEO
    3.2 锁相环与双自注入锁定结合的OEO频率稳定化
        3.2.1 基于锁相环的OEO频率稳定化原理
        3.2.2 锁相环与双自注入锁定结合的OEO频率稳定性优化
    3.3 本章小结
第4章 基于注入锁定-锁相环的耦合型光电振荡器频率稳定化
    4.1 COEO的工作机制
    4.2 基于注入锁定-锁相环(IL-PLL)的COEO频率稳定化
        4.2.1 IL-PLL对COEO的作用机理
        4.2.2 IL-PLL COEO实验
    4.3 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
作者简历

(9)W波段相参频率源技术及应用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 毫米波技术
        1.1.1 毫米波的定义及特点
        1.1.2 毫米波技术应用
        1.1.3 毫米波技术现状
        1.1.4 毫米波频率源发展现状
    1.2 本文主要研究内容
第二章 相参频率源技术
    2.1 频率源介绍
        2.1.1 频率源类别及优缺点
        2.1.2 频率源的主要技术指标
    2.2 相参频率源
    2.3 相参频率合成技术
        2.3.1 直接相参频率合成技术
        2.3.2 间接相参频率合成技术
        2.3.3 几种频率合成方法性能比较
        2.3.4 混合式频率合成方法
    2.4 毫米波相参频率合成技术
        2.4.1 毫米波直接相参频率合成技术
        2.4.2 毫米波间接相参频率合成技术
    2.5 本章小结
第三章 W波段相参连续波频率源技术研究
    3.1 应用背景
    3.2 系统方案的选择
        3.2.1 测速系统设计
        3.2.2 测速系统设计流程
        3.2.3 发射机频率的选择
        3.2.4 发射机方案的分析
        3.2.5 接收机方案的分析
    3.3 测速系统信噪比分析
    3.4 相参本振对相位噪声的影响改善
    3.5 测速系统构建
    3.6 W波段相参连续波频率源的设计
        3.6.1 W波段相参连续波频率源指标要求
        3.6.2 频率源设计
    3.7 测速系统测试结果
    3.8 本章小结
第四章 W波段相参频率步进频率源技术研究
    4.1 脉间频率步进雷达的基本工作原理
    4.2 频率源参数对频率步进雷达系统影响分析
        4.2.1 频率源幅度波动对雷达系统的影响
        4.2.2 频率源频率误差对雷达系统的影响
        4.2.3 频率源杂波信号对雷达系统的影响
        4.2.4 频率源相位噪声对雷达系统的影响
        4.2.5 频率源频率切换时间对雷达系统的影响
        4.2.6 频率源频率收发相位差对雷达系统的影响
    4.3 W波段相参频率步进频率源设计
        4.3.1 W波段相参频率步进频率源指标要求
        4.3.2 W波段相参频率步进频率源方案选择
        4.3.3 频率规划
        4.3.4 方案设计
        4.3.5 快速频率切换电路设计
        4.3.6 频率源设计
    4.4 W波段相参频率步进频率源测试结果
    4.5 本章小结
第五章 W波段相参功率合成技术研究
    5.1 相参功率合成的方案提出
    5.2 W波段相参功率合成器设计
        5.2.1 IMPATT振荡器设计
        5.2.2 相参功率合成实验
    5.3 本章小结
第六章 结论
    6.1 本文的主要贡献
    6.2 下一步工作展望
致谢
参考文献
攻博期间取得的研究成果

(10)基于基片集成波导的高性能毫米波平面振荡器研究与应用(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 基片集成波导(SIW)
        1.2.2 振荡器
    1.3 本文主要的研究内容
第二章 基片集成波导基本理论
    2.1 引言
    2.2 基片集成波导的传输特性
        2.2.1 SIW 与矩形波导的等效
        2.2.2 SIW 的能量泄露
        2.2.3 SIW 的带阻特性
    2.3 基片集成波导的损耗特性
    2.4 常见基片集成波导与其它电路之间的过渡结构
        2.4.1 SIW 到微带电路的锥形微带过渡
        2.4.2 SIW 到共面波导的过渡
    2.5 本章小结
第三章 振荡器基本理论
    3.1 反馈式振荡器
    3.2 负阻振荡器
        3.2.1 单端口负阻振荡器
        3.2.2 双端口负阻振荡器
    3.3 振荡器特性
        3.3.1 频率稳定度和品质因数
        3.3.2 噪声和相位噪声
    3.4 获得低相位噪声振荡器的方法
        3.4.1 低相位噪声振荡器设计规则
        3.4.2 锁相技术(PL)
        3.4.3 注入锁定技术(IL)
    3.5 本章小结
第四章 SIW 谐振器在毫米波振荡器电路应用中的研究
    4.1 SIW 谐振器的研究
        4.1.1 矩形 SIW 谐振器
        4.1.2 圆形 SIW 谐振器
        4.1.3 谐振器模式的选择
    4.2 机械可调 SIW 谐振器在 W 波段平面振荡器中的应用
        4.2.1 毫米波电路设计基础
        4.2.2 毫米波电路频谱测试方法
        4.2.3 毫米波振荡器设计原理
        4.2.4 机械可调 SIW 谐振器设计
        4.2.5 基于机械可调 SIW 谐振器的 W 波段平面振荡器设计
        4.2.6 基于机械可调 SIW 谐振器的 W 波段平面振荡器测试
    4.3 本章小结
第五章 基于 SIW 的低相位噪声毫米波平面振荡器研究
    5.1 基于 SIW 的 W 波段低相位噪声平面单频振荡器研究
        5.1.1 SIW 谐振器电路设计
        5.1.2 基于 SIW 的 W 波段低相位噪声平面单频振荡器设计
        5.1.3 基于 SIW 的 W 波段低相位噪声平面单频振荡器测试
    5.2 基于 SIW 的毫米波低相位噪声双端口平面压控振荡器研究
        5.2.1 变容二极管工作原理
        5.2.2 双端口 SIW 电调谐振器设计
        5.2.3 基于 SIW 的毫米波双端口平面 VCO 设计
        5.2.4 基于 SIW 的毫米波双端口平面 VCO 测试
    5.3 本章小结
第六章 基于 SIW 的 W 波段平面注入锁定谐波振荡器(ILHO)研究
    6.1 注入锁定振荡器
    6.2 基于 SIW 的 W 波段平面 ILHO 研究
        6.2.1 基于 SIW 的 W 波段平面 ILHO 设计
        6.2.2 基于 SIW 的 W 波段平面 ILHO 测试
    6.3 基于 SIW 的 W 波段平面 ILHO 相位噪声特性分析
    6.4 本章小结
第七章 结论
    7.1 本文的主要贡献
    7.2 下一步工作展望
致谢
参考文献
攻博期间取得的研究成果

四、微波固态振荡器的注入锁定(论文参考文献)

  • [1]Ka波段固态脉冲发射源研究[D]. 钟秋和. 电子科技大学, 2006(12)
  • [2]高性能微波毫米波振荡器研究与应用[D]. 曹舟. 电子科技大学, 2011(12)
  • [3]微波固态振荡器的注入锁定[J]. 郑树湘. 低温与超导, 1975(S1)
  • [4]光电振荡器相位噪声的研究[D]. 曹哲玮. 东南大学, 2017(02)
  • [5]毫米波倍频放大链研制[D]. 何林晋. 电子科技大学, 2004(01)
  • [6]高性能射频毫米波频率源集成电路研究[D]. 张净植. 电子科技大学, 2019(04)
  • [7]毫米波可变脉宽脉冲固态振荡器技术研究[D]. 钟科. 电子科技大学, 2005(07)
  • [8]光电振荡器的频率稳定化技术研究[D]. 傅蓉蓉. 浙江大学, 2017(01)
  • [9]W波段相参频率源技术及应用研究[D]. 吴涛. 电子科技大学, 2010(01)
  • [10]基于基片集成波导的高性能毫米波平面振荡器研究与应用[D]. 刘勇. 电子科技大学, 2013(05)

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微波固态振荡器的注入锁定
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