一、高稳定度的毫米波IMPATT振荡器(论文文献综述)
马海虹[1](2007)在《W波段低相噪锁相频综技术研究》文中指出毫米波频率源是构成毫米波雷达通信系统的关键部件,对该技术的研究具有重要的现实意义。本文在分析毫米波锁相源相位噪声的基础上,开展了W波段低相噪锁相频综技术的研究。本文的主要贡献表现在以下几个方面:在分析频率合成技术的基础上,讨论了三种锁相方案,并以X波段锁相频率源的研制过程为例,分析了混频锁相方法,明确指出了混频锁相过程中,微波射频信号、本振信号以及中频锁相信号三者之间相位噪声的内在关系。相位噪声是频率合成器的重要技术指标之一,由于毫米波双环锁相频率源的系统构成复杂,各部件相噪特性对输出信号的相位噪声有不同的影响。本文针对毫米波双环锁相频率源,分析了其相位噪声的主要影响因素,并提出了一种估测毫米波锁相源相位噪声的便捷方法。与传统估测方法相比较,该新的估测方法利用了毫米波锁相源研制过程的微波频率源,以及微波本振源与毫米波VCO混频后的中频信号的相位噪声,简单易行。为验证其正确性和可行性,采用该估测方法对95GHz双环锁相频率源的相位噪声进行估测,并与传统的毫米波基波混频测试方法相比,二者吻合较好。通过对毫米波双环锁相源相位噪声的分析,指出了毫米波射频信号、微波本振信号以及毫米波的中频锁相信号三者之间的相位噪声关系。明确指出,通过改善微波本振源的相位噪声,可以有效地改善毫米波锁相源的相位噪声指标。为验证该结论的正确性,采用低相位噪声的微波本振源,通过谐波混频方式,研制出95GHz低相噪毫米波锁相频率源,其相位噪声在偏离载波10kHz位置处优于-90dBc/Hz,该指标远远优于最初采用双环锁相方式获得的95GHz频率源的相位噪声指标,且优于目前公开报道文献中采用锁相方法达到的技术水平。DDS是获得捷变频率源的有效方法。本文采用混频方式,利用低相位噪声的微波倍频源做本振驱动信号,与微波VCO输出信号混频,然后对获得的中频信号进行锁相,同时,采用DDS输出信号作为锁相的参考频率,从而研制出低相位噪声的X波段捷变频率源。在W波段,由于频段较高,只采用DDS技术,难以实现频综源研制。本文结合PLL、DDS以及倍频等频率合成方法,首先在微波频段实现了低相位噪声频率源的研制,然后采用谐波混频方式,将微波本振信号和毫米波VCO基波信号混频,产生一个毫米波的中频信号。利用锁相电路对该中频信号进行锁定,从而实现了W波段信号的锁相,并实现了频率跳变,最终研制出了低相位噪声的W波段锁相频综源,其性能良好,在毫米波雷达系统应用方面具有广阔的前景。
赵明华[2](2009)在《雪崩器件非线性效应及高次倍频机理研究》文中研究指明优质的毫米波频率源是毫米波系统与应用的关键部件,它的性能很大程度上决定了系统的性能。随着毫米波系统与应用的发展,对高频率稳定度、低相位噪声、低杂散、具有较高输出功率、性能稳定可靠的优质毫米波频率源的需求与日俱增。传统的毫米波频率源主要依靠雪崩振荡器和耿氏振荡器直接振荡获得,或通过多级的倍频放大链路将微波信号倍频至毫米波频段。雪崩振荡器和耿氏振荡器由于固有工作模式的限制,难以实现较高的频率稳定度和低相位噪声,同时电路结构复杂、体积大,不利于毫米波系统的小型化和集成化。倍频技术是一种获取优质毫米波信号的重要途径,它既可以降低毫米波设备的主振频率、扩展工作频段,又把微波设备所具有的优点,如高频率稳定度、调制特性等,扩展到毫米波频段。目前短波长毫米波、亚毫米波固态源主要依靠倍频的方式获得。传统的倍频放大链路虽然能够获得高频率稳定度、低相噪的毫米波信号,但其电路结构复杂,降低了系统的稳定性;同时还需要解决级间匹配滤波的问题,这在毫米波频段高端变得更为突出。雪崩器件作为一种产生毫米波固态源的重要功率器件,人们对它的非线性特性进行了广泛深入的研究并不断探索其新的应用领域;而利用雪崩效应中强烈的非线性电感特性产生能够达到毫米波频段的高次谐波以实现毫米波频段的高次倍频则是雪崩器件的一种新型应用。利用雪崩器件实现高次倍频不仅电路结构简单、倍频效率较高,还兼有振荡源较高输出功率、倍频放大链高频率稳定度、低相位噪声的优点;同时雪崩器件可稳定工作于30GHz-300GHz整个毫米波频段,具有良好的连续波和脉冲功率效率。因此雪崩高次倍频技术非常适于高性能的毫米波、亚毫米波系统。对于扩展新的毫米波频段,提高我国在短波长毫米波领域的研究和应用水平,雪崩高次倍频技术也是一种极具研究、应用价值的毫米波频率源技术。本论文旨在从理论上解决雪崩器件高次倍频机理、雪崩高次倍频非线性模型、高次倍频特性等基本问题。通过研究雪崩击穿效应中的载流子产生、倍增和输运特性、基波谐波互作用机理及能量转换规律、高次谐波提取方法、最佳工作条件等基本物理问题;阐明雪崩高次倍频的工作机理、定义雪崩高次倍频的工作模式、分析其工作特性及最佳工作条件;根据雪崩器件的物理工作机理,构建雪崩高次倍频非线性模型,建立相关仿真优化平台,对高次倍频特性展开研究;研究适于雪崩高次倍频的最优电路结构,研制相关实验样品,展开实验研究,并通过实验研究验证完善相关理论分析和非线性模型。本论文突破了毫米波频段非线性器件高次倍频的技术难题,提供了一种新型短波长毫米波频率源技术,对打破国外技术封锁,应用于军事和民用电子系统,具有重要的现实意义。论文的主要工作成果主要有:1.在理论上系统全面深入地展开雪崩器件非线性特性及高次倍频机理的研究。根据雪崩器件的物理工作特性,研究了雪崩器件高次谐波的产生机理、工作模式和能量特性;阐明了雪崩高次倍频的工作特性,明确定义了雪崩高次倍频的工作模式,研究了其等效电路模型,突破了毫米波频段雪崩高次倍频的关键技术。2.首次根据雪崩器件物理工作机理研究并构建了雪崩高次倍频模式的非线性模型,并根据国产雪崩倍频管工作特性,利用仿真优化平台,建立了雪崩高次倍频的仿真优化电路模型,基于该模型对雪崩高次倍频特性进行了仿真分析,并成功应用于W波段微带集成雪崩高次倍频器的研制。3.在帽结构振荡电路的基础上,提出了帽结构径向腔的电路结构,对其电磁辐射特性进行了研究分析,利用等效电路法,建立了其等效电路;通过精确的电磁仿真优化将其成功应用于W波段雪崩高次倍频器,获得了优良的性能。4.首次利用国产雪崩倍频器件对D波段雪崩高次倍频器展开研究,基于帽结构径向腔的电路结构,将雪崩高次倍频器的输出频率提升至120GHz,对开发两毫米波频率源进行了有益的研究与探索。5.首次实现了平面集成形式的W波段雪崩高次倍频器。基于微带对极鳍线过渡和共面波导单面鳍线过渡两种电路结构对雪崩高次倍频器的平面集成化进行了研究分析、仿真优化;研制了实验样品,获得了良好倍频性能;实现了雪崩高次倍频器的小型化、集成化。
钟秋和[3](2006)在《Ka波段固态脉冲发射源研究》文中研究指明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。
吴涛[4](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。
李凡[5](1979)在《毫米波锁相固态源》文中提出 近年来,固态源在毫米波系统中的应用已大为增加,这是由于它比速调管、返波管振荡器优越得多。目前,在许多微波系统中,Impatt(雪崩二极管)和Gunn管振荡器正用来直接产生毫米波(本文不讨论用倍频链产生毫米波的方法)。图1表示了商用固态器件的输出功率。从此图可以看出,Impatt管,特别是双漂移Impatt管在毫米波段具有最大的输出功率。在图2、3和4中表示了Impatt管不同工作方式的典型性能。在相干雷达、多卜勒雷达、分子天文学、通信、光谱学和仪器等应用中,希望能采取某种稳频方法。本文讨论一种通用的行之有效的稳频方法:高稳定度、低噪声、使用低频基准信号的锁相方法。本文重点讨论以下几个问题: 1.各种稳频方法优缺点的比较 2.锁相的Impatt和Gunn毫米波信号源的工作原理
张三喜[6](2001)在《Ka频段高Q传输腔稳频Gunn振荡器研究》文中指出对于稳定微波、毫米波固态振荡器的振荡频率以及降低其噪声,国外进行了大量研究,目前已存在许多方法。主要可分作两方面:一是从器件制造着手,一是从振荡电路着手。在电路方面同样有许多方法,如偏压补偿、腔体补偿、环路锁定、注入锁定、腔体稳频等。 对于毫米波固态源,在电路方面广泛采用的稳频技术是附加高Q腔来增加振荡回路的总储能,从而提高振荡器频稳度。本文所论述的Ka频段高Q传输腔稳频Gunn振荡器是一种小体积、轻重量、具有高频稳度和低相噪的固态功率源。该振荡器在整个调谐频带范围内无跳模、跳频和滞后现象,并具有约1.5GHz的机械调谐带宽,带内功率大于10mW,开机后两小时频偏不超过2MHz,在偏离中心频率(33.3GHz)100KHz处测得振荡器相噪为-98.28dBc/Hz。
刘勇[7](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》文中研究指明目前,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。
陈会[8](2002)在《3毫米稳频脉冲雪崩管振荡器研究》文中指出毫米波技术是近几十年来,特别是近二十年来取得重大突破的一项新技术。毫米波理论及其技术的日益成熟,促进并扩展了毫米波的应用领域,不仅可以解决当前困扰人们的频谱资源拥挤的问题,而且也为我们开拓更高频段的频谱资源提供了理论和技术上的支持。 随着人们对毫米波频段开发的深入,毫米波固态振荡器作为毫米波通信和雷达的频率源,其频率稳定度是重要指标。因此研究振荡器的频率稳定度是重要课题。 本文介绍用于机载3mm非相参雷达发射机激励器的稳频脉冲雪崩管振荡器的设计及调试结果。该振荡器工作在-55℃~+70℃的环境温度下,输出功率大于1W。其输出经两级注锁放大,发射机输出功率大于10W。本课题的主要任务是解决3毫米振荡器在环境温度变化条件下功率和频率的温度稳定性问题。 为此,在广泛查阅中外文献资料的基础上,对雪崩二极管振荡器的频率稳定度采取了如下措施:利用高Q谐振腔提高频率稳定度;利用不同线胀系数的材料对谐振腔进行温度补偿,提高温度稳定性;用顶部斜率可调的脉冲电流调制器给雪崩管馈电,对振荡器脉内频率变化进行温度补偿。 本文第一章主要介绍了3毫米波段固态振荡器的发展及现状,指出研制高稳定度振荡器的必要性;第二章重点介绍了雪崩二极管器件的物理特性及产生雪崩振荡的机理;第三章阐述雪崩管主振器的工作原理及设计方法;第四章首先讨论振荡器的频率稳定性问题与稳频措施,然后在此基础上重点阐述高Q稳频腔的工作原理及其设计方法,讨论了脉冲雪崩二极管振荡器的脉内电流温度补偿;第五章介绍雪崩二极管振荡器的调试方法及结果。 调试和实验的结果表明:3毫米稳频脉冲雪崩二极管振荡器具有输出功率大,频率稳定度高等优点,满足整机要求。
李强法[9](1975)在《高稳定度的毫米波IMPATT振荡器》文中进行了进一步梳理研制了高稳定度的毫米波IMPATT振荡器。IMPATT二极管安装在解调开路位置的同轴—波导电路里,并在设计频率上自谐振。在80GHz上获得的频率稳定度为±5×10-5)/±20℃,输出功率为50mW。
邓立科[10](2007)在《W波段高次倍频源研究》文中进行了进一步梳理毫米波频率源是毫米波系统的核心部件,倍频技术是一种获取优质毫米波信号的重要方式。雪崩高次倍频技术利用雪崩过程强烈的非线性电感特性,将微波信号单级倍频至毫米波频段,其倍频效率高,输出功率大,能够为毫米波应用提供优质的毫米波信号源。本文利用雪崩高次倍频器为核心,采用取样锁相介质振荡器+高次倍频的方案实现了W波段的高次倍频源。该方案在继承了普通W波段倍频源低相噪、频率稳定度高的特点的同时,降低了W波段倍频源系统的复杂程度,提高了系统的可靠性。该方案对W波段倍频源系统的小型化进行了有益的探索,为W波段频率源技术提供了一种新的解决方案。本文通过对雪崩二极管非线性模型的分析,在软件中搭建了雪崩倍频二极管的非线性模型,很好的反映了雪崩二极管的高次倍频特性。在参考国内外文献的基础上,采用一种新的雪崩高次倍频腔体电路实现了雪崩高次倍频器的设计,该倍频器15次倍频最大输出功率为6.1mW,变频损耗20.4dB。同时,本文设计了C波段取样锁相介质振荡器为雪崩高次倍频器提供基波信号,输出频率为6.5GHz,其相位噪声为-116.97dBc/Hz@10kHz。最终,W波段高次倍频源系统输出频率为97.5GHz,相位噪声为-87.18dBc/Hz@10kHz,达到了很好的技术指标。
二、高稳定度的毫米波IMPATT振荡器(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、高稳定度的毫米波IMPATT振荡器(论文提纲范文)
(1)W波段低相噪锁相频综技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 毫米波频综技术 |
1.1.1 毫米波技术发展及应用 |
1.1.2 毫米波固态源分类 |
1.1.3 毫米波频率源发展现状 |
1.2 毫米波锁相源发展动态 |
1.3 本论文研究的内容和意义 |
第二章 锁相技术方案研究 |
2.1 频率合成技术 |
2.2 锁相技术概述 |
2.2.1 基本原理 |
2.2.2 相位噪声分析 |
2.3 DDS技术概述 |
2.3.1 基本工作原理 |
2.3.2 DDS信号频谱分析 |
2.3.3 DDS技术面临的主要问题及应对措施 |
2.4 三种锁相方案的研究 |
2.4.1 直接锁相方式 |
2.4.2 扩频锁相方式 |
2.4.3 DDS+PLL方式 |
2.5 毫米波锁相源实现方法 |
2.6 本章小节 |
第三章 毫米波锁相源相位噪声测试方法分析 |
3.1 相位噪声概述 |
3.2 相位噪声对系统性能的影响 |
3.3 毫米波锁相源相位噪声分析 |
3.4 毫米波锁相源相位噪声估计测量方法 |
3.4.1 毫米波基波混频测试方法 |
3.4.2 微波本振、中频比较估测法 |
3.5 95GHz双环锁相源相位噪声估测 |
3.5.1 双环锁相源设计 |
3.5.2 相位噪声测试 |
3.6 本章小结 |
第四章 W波段低相噪锁相频综源方案研究 |
4.1 系统方案论证 |
4.1.1 设计背景 |
4.1.2 方案可行性分析 |
4.2 低相位噪声 W波段锁相源的研究 |
4.2.1 理论依据 |
4.2.2 系统方案 |
4.2.3 参考晶振参数分析 |
4.2.4 6GHz微波倍频源设计 |
4.2.5 毫米波组件 |
4.2.6 毫米波锁相环路部分设计 |
4.2.7 实验测试结果和理论分析 |
4.3 W波段频综源系统方案 |
4.3.1 系统方案 |
4.3.2 系统频率配置 |
4.3.3 参考晶振信号功率分配 |
4.4 本章小结 |
第五章 X波段低相噪频综源技术研究 |
5.1 系统方案 |
5.2 12GHz倍频源设计 |
5.2.1 设计方案 |
5.2.2 中心频率为1.5GHz的带通滤波器设计 |
5.3 DDS电路设计 |
5.3.1 基本电路 |
5.3.2 时钟信号的选择 |
5.3.3 实验结果 |
5.4 微波锁相电路 |
5.5 程序控制部分 |
5.6 微波锁相频综源测试结果及分析 |
5.7 微波锁相频综源实物图 |
5.8 本章小节 |
第六章 W波段锁相频综技术研究 |
6.1 毫米波复合谐波振荡器 |
6.1.1 毫米波双端口谐波VCO |
6.1.2 毫米波谐波混频器 |
6.2 毫米波锁相环路设计 |
6.3 实验结果及分析 |
6.3.1 毫米波频综源扫频规律 |
6.3.2 毫米波频综源跳频规律及锁相时间 |
6.3.3 毫米波频综源频谱特性 |
6.3.4 锁相中频信号频谱特性 |
6.4 实物图 |
6.5 本章小节 |
结束语 |
致谢 |
参考文献 |
个人简历 |
攻博期间取得的研究成果 |
(2)雪崩器件非线性效应及高次倍频机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 毫米波频率源概述 |
1.1.1 毫米波的发展及特点 |
1.1.2 毫米波固态频率源的现状 |
1.2 雪崩高次倍频技术起源与发展 |
1.3 课题的研究背景及意义 |
1.4 论文研究内容和章节安排 |
第二章 雪崩器件工作特性及高次倍频机理研究 |
引言 |
2.1 半导体器件强电场条件下的工作特性 |
2.1.1 半导体材料的结构及输运特性 |
2.1.2 PN结的雪崩击穿特性研究 |
2.2 雪崩器件的工作机理 |
2.2.1 雪崩器件的静态工作特性 |
2.2.2 雪崩器件的动态工作特性 |
2.3 雪崩器件高次倍频机理及特性研究 |
2.3.1 雪崩载流子的产生、倍增特性 |
2.3.1.1 静态条件下雪崩载流子的产生、倍增特性 |
2.3.1.2 动态条件下雪崩载流子的产生、倍增特性 |
2.3.2 雪崩器件高次倍频机理研究 |
2.3.2.1 雪崩器件的电流特性 |
2.3.2.2 外部射频场作用下的雪崩电流特性 |
2.3.2.3 雪崩器件的阻抗特性 |
2.3.2.4 雪崩高次倍频模式的特性 |
2.4 雪崩高次倍频非线性模型的研究 |
2.4.1 雪崩高次倍频非线性模型的建立 |
2.4.2 基于非线性模型的雪崩高次倍频特性研究 |
2.5 雪崩高次倍频模式最佳条件研究 |
2.5.1 雪崩高次倍频最佳工作条件 |
2.5.2 雪崩高次倍频最佳器件结构 |
2.6 本章小结 |
附录1 振荡模式和倍频模式中雪崩电感的分析 |
第三章 毫米波雪崩高次倍频器的研究 |
引言 |
3.1 毫米波E面膜片波导滤波器的研究 |
3.1.1 E面膜片波导滤波器基本原理 |
3.1.2 W波段E面膜片波导滤波器的研制及实验研究 |
3.1.3 D波段E面膜片波导滤波器的研制及实验研究 |
3.2 W波段T型三端调谐雪崩高次倍频器的研究 |
3.2.1 矩形波导电磁传输特性 |
3.2.2 圆柱形谐振腔电磁特性 |
3.2.3 有源器件在波导中的电磁辐射特性 |
3.2.4 E面圆柱谐振腔T型三端调谐倍频器电路的研究 |
3.2.5 W波段T型三端调谐结构雪崩高次倍频器的实验研究 |
3.3 基于帽结构径向腔结构的雪崩高次倍频器研究 |
3.3.1 径向波导电磁特性 |
3.3.2 帽结构径向腔在波导中电磁辐射特性 |
3.3.3 帽结构径向腔倍频电路的研究 |
3.3.4 W波段帽结构径向腔雪崩高次倍频器的实验研究 |
3.3.5 D波段雪崩高次倍频器的研制与实验研究 |
3.4 本章小结 |
第四章 W波段平面集成雪崩高次倍频器的研究 |
引言 |
4.1 W波段微带集成雪崩高次倍频器的研究 |
4.1.1 微带线的电磁传输特性 |
4.1.2 波导-微带鳍线过渡研究 |
4.1.2.1 鳍线过渡的基本理论 |
4.1.2.2 波导-微带对极鳍线过渡的研究 |
4.1.2.3 W波段对极鳍线过渡的仿真优化和实验研究 |
4.1.3 毫米波低损耗平行耦合隔直结构研究 |
4.1.3.1 平行耦合微带线的理论分析 |
4.1.3.2 三平行耦合微带线的仿真优化和实验研究 |
4.1.4 微带集成雪崩高次倍频器电路的仿真优化 |
4.1.5 微带集成雪崩高次倍频器的仿真优化及研制 |
4.1.6 微带集成雪崩高次倍频器的实验研究 |
4.2 W波段共面波导集成雪崩高次倍频器的研究 |
4.2.1 共面波导的电磁特性 |
4.2.2 共面波导单面鳍线输出电路的仿真优化 |
4.2.3 共面波导集成雪崩高次倍频器的研制与实验研究 |
4.3 本章小结 |
第五章 总结及未来工作展望 |
5.1 本文工作的创新性及贡献 |
5.2 未来工作的展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者攻博期间取得的研究成果 |
(3)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 |
(4)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 |
(6)Ka频段高Q传输腔稳频Gunn振荡器研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
目 录 |
第一章 绪论 |
1.1 毫米波及毫米波技术 |
1.2 毫米波固态源 |
1.3 本文所做工作意义 |
第二章 负阻振荡器基本理论 |
2.1 体效应二极管 |
2.2 负阻振荡器模型及起振、平衡、稳定条件 |
第三章 负阻振荡器的频率稳定 |
3.1 高Q腔稳频原理 |
3.2 高Q腔稳频主要形式 |
3.3 高Q腔稳频典型电路结构及特点 |
第四章 振荡器电路设计考虑 |
4.1 振荡器电路结构选择 |
4.2 理论分析 |
4.3 振荡器电路设计考虑 |
4.4 振荡器实物 |
第五章 振荡器测试及结果 |
5.1 振荡器测试 |
5.2 结论 |
参考文献 |
致谢结束语 |
(7)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 |
(8)3毫米稳频脉冲雪崩管振荡器研究(论文提纲范文)
第一章 引言 |
1.1 国内外研究状况 |
1.2 本课题的意义 |
1.3 本文的主要内容 |
第二章 雪崩二极管 |
2.1 雪崩二极管的一般原理 |
2.1.1 离化率和漂移速度 |
2.1.2 雪崩倍增的电感特性 |
2.1.3 渡越时间效应 |
2.1.4 雪崩器件的负阻特性 |
2.2 雪崩管的小信号阻抗分析 |
2.2.1 小信号阻抗分析 |
2.2.2 脉冲双漂雪崩二极管简介 |
2.3 雪崩管的非线性电路模型~[21,22] |
2.3.1 双漂雪崩管通用电路模型 |
2.3.2 雪崩二极管电路方程的推导 |
2.3.3 一阶非线性电路模型 |
2.3.4 符号的补充说明 |
第三章 雪崩管主振器 |
3.1 雪崩二极管振荡器工作的一般原理 |
3.1.1 雪崩管振荡器的起振条件 |
3.1.2 雪崩管振荡器平衡条件 |
3.2 雪崩管的阻抗计算 |
3.2.1 雪崩管模型参数的计算 |
3.2.2 雪崩管阻抗的计算 |
3.3 雪崩主振腔的结构设计 |
3.3.1 主振腔等效电路输出阻抗的计算 |
3.3.2 等效电路的阻抗计算公式推导 |
3.4 馈电结构的低通滤波器设计 |
3.4.1 同轴低通滤波器的设计 |
3.4.2 同轴低通滤波器的电路仿真 |
第四章 高Q稳频振荡器 |
4.1 频率稳定度分析 |
4.1.1 雪崩器件的频率调谐 |
4.1.2 雪崩管振荡器的频率稳定性分析及稳频措施 |
4.2 高Q稳频腔的工作原理与设计 |
4.2.1 稳频谐振腔的工作原理及基本特性 |
4.2.2 谐振腔基本参数及其分析方法 |
4.2.3 圆柱谐振腔工作模式的选择 |
4.2.4 圆柱谐振腔TE_(011)工作模式的场分量表达式及基本参数 |
4.2.5 圆柱谐振腔腔体尺寸的设计和计算 |
4.2.6 圆柱谐振腔的调谐范围及Q值的计算 |
4.2.7 耦合小孔的计算及位置与耦合膜片的厚度选取 |
4.2.8 圆柱谐振腔的温度补偿设计 |
4.3 脉内温升与温度补偿 |
第五章 测试系统与调试 |
5.1 调试仪器与测试方法 |
5.2 调试方法及结果 |
第六章 结论 |
主要参考文献 |
致谢 |
附录 |
(10)W波段高次倍频源研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 毫米波的一般特性 |
1.2 毫米波固态源技术概述 |
1.3 毫米波高次倍频源的国内外发展概况 |
1.4 课题的意义和研究内容 |
第二章 雪崩倍频二极管非线性模型 |
2.1 基本理论 |
2.2 雪崩渡越时间二极管电路模型 |
第三章 雪崩高次倍频组件的设计 |
3.1 雪崩高次倍频组件的方案 |
3.2 功率放大模块的设计 |
3.3 高次倍频电路的设计 |
第四章 低相噪取样锁相源的设计 |
4.1 两端口微波振荡源的设计 |
4.2 串联反馈介质振荡器原理 |
4.3 振荡器的低相噪设计 |
4.4 自由振荡介质振荡器设计 |
4.5 取样锁相电路设计 |
4.6 C 波段取样锁相介质振荡器的测试 |
第五章 雪崩高次倍频源的实验研究 |
5.1 雪崩高次倍频组件的实验研究 |
5.2 W 波段高次倍频源的系统联试 |
5.3 总结 |
第六章 结束语 |
致谢 |
参考文献 |
攻硕期间取得的研究成果 |
四、高稳定度的毫米波IMPATT振荡器(论文参考文献)
- [1]W波段低相噪锁相频综技术研究[D]. 马海虹. 电子科技大学, 2007(03)
- [2]雪崩器件非线性效应及高次倍频机理研究[D]. 赵明华. 电子科技大学, 2009(11)
- [3]Ka波段固态脉冲发射源研究[D]. 钟秋和. 电子科技大学, 2006(12)
- [4]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)
- [5]毫米波锁相固态源[J]. 李凡. 无线电工程, 1979(04)
- [6]Ka频段高Q传输腔稳频Gunn振荡器研究[D]. 张三喜. 电子科技大学, 2001(01)
- [7]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)
- [8]3毫米稳频脉冲雪崩管振荡器研究[D]. 陈会. 电子科技大学, 2002(02)
- [9]高稳定度的毫米波IMPATT振荡器[J]. 李强法. 低温与超导, 1975(S1)
- [10]W波段高次倍频源研究[D]. 邓立科. 电子科技大学, 2007(03)