一、微波六端口反射计和数据拟合校准方法(论文文献综述)
祁浩[1](2016)在《SDR接收机中的多端口前端技术研究》文中认为随着通信技术的快速发展,人们对通信产品的数量和质量的需求在不断上升,数量上的增加就需要更宽的通信带宽,而质量上的提升则需要更先进的通信技术和优化方法来保证。传统的通信设备依赖过多的硬件设备来实现其性能,带来了设备结构复杂,操作繁琐,价格昂贵等问题。因此,人们迫切需要新的技术来改变这一现状。软件无线(Software Defined Radio,SDR)概念的提出打破了设备之间通信功能的实现只能依靠硬件来发展的这一格局。SDR技术的应用范围很广,其中SDR接收机的应用格外引人关注。要设计出性能优异的SDR接收机就必须要设计高质量的接收机射频前端。使用多端口传感的SDR接收机前端具有带宽大、单片微波集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit,MMIC)集成简单高效等优点,其中六端口结是多端口体制的典型,国内外学者对该技术也进行了很多的研究,他们设计出许多结构新颖,性能优良的六端口结电路,但是在带宽上尚存在需要提升的空间。鉴于此以及实际项目需求,本文优化设计了两款宽带六端口结电路,覆盖的频率范围分别为2.5GHz10GHz和6GHz~18GHz,该技术使得SDR接收机前端的带宽得到了进一步扩展。论文包括的主要内容有:1、阐述了多端口传感的原理和数学模型,并对基于六端口传感的信号解调原理进行了详细的分析,为六端口结前端的设计做了理论铺垫。2、优化设计了一种频段为2.5GHz~10GHz的宽带六端口结电路。提出了基于多节数的带宽扩展方法,对功分器和耦合器进行了改进设计,实现了带宽为2.5GHz11.5GHz的7节Wilkinson功分器和带宽为2GHz12GHz的9节交叉串联耦合器,并将它们进行组合优化实现了宽带六端口结电路。仿真结果表明设计的六端口电路在带宽范围内具有良好的性能。3、研制了另一种频段为6GHz18GHz宽带六端口结电路。首先,采用微带线-槽线结构,优化设计出宽带的异面反相功分器。其次,提出拓展节数和改变耦合器微带线中间矩形单元及公共接地层矩形槽为渐变形状的组合设计方法,实现了性能更优的宽带缝隙定向耦合器。最后,将功分器和耦合器进行连接组合,整体六端口的仿真性能令人满意,加工样品的实测结果虽然由于工艺误差与仿真性能有一定的偏离,但基本满足实际要求。4、分析了功率检波电路的功率检测与校准技术。由于检波二极管在大功率信号的情况下会失去平方律特性,论文也对检波电路的非线性特性校准进行了初步的研究。
田步宁[2](2002)在《微波网络分析技术新进展及其应用研究》文中进行了进一步梳理为加速国防科学技术发展、满足新型武器装备研制要求,研究适用于信息化战争环境下的微波网络分析技术成为紧迫而且具有重要意义的课题。本文根据两项国防科技预研重点课题要求对相关问题展开研究,所作的主要工作可概括为: 1)本文首次系统的研究了广义三端口反射计的取样方程,给出了标量检测反射计取样方程的统一形式,提出了关于广义三端口反射计的几个定理并进一步分析了等效三端口反射计,得到了有用的结论。2)本文首次提出适用于标量检测反射计电子校准技术的校准方法—任意六点校准法,该方法具有通用性且具有较高精确度,特别适用于扫频测量。3)本文提出了一种新的多状态反射计电路与适用于该电路的测量方法,并且设计了实际的测量系统。该系统具有很高的测量准确度与稳定性。根据该系统的特点本文提出了单状态四端口反射计技术,并且把多状态技术的思想用于微波功率量值传递问题,提出了测量信号源反射系数与功率计校准因子的新方法。4)本文首次提出双多状态矢量网络分析技术。系统研究了其基本原理、校准理论、实际电路、测量方法并提出了一种新校准方法,该方法克服了已有的TLD (Thru-Line-Delay)校准法的缺点。5)本文首次把多状态技术的思想应用于传统的标量网络分析仪,提出了标量网络分析仪的矢量测量技术,使得其可以完成矢量测量,成为一种新型的宽频带矢量网络分析仪。6)针对已有传输/反射法的局限性,本文首次提出确定电介质材料复介电常数的三方程法。研究了基于散射参数测量的三个方程的测量不确定度,得到了其适用范围。同时提出了应用这三个方程解决已有传输/反射法存在的多种问题的方法。另外,应用三方程法成功地扩展了矩形波导取样器测量材料复介电常数的频率范围。7)本文首次提出利用散射参数无损测量平板材料电磁参数的思想并分别得到了两种方法。其一为数值方法。与已有的数值计算方法相比,该方法的求解方程不存在奇点,测量精确度相当但具有更快的速度。其二为等效电路法,该方法对取样器法兰形状与大小无特殊要求,既适用于无损测量,又适用于取样测量,具有目前已有的取样测量传输/反射法的计算量与精确度。8)本文提出用多状态技术来实现材料电磁参数的测量,提出了一种基于二端口网络变换系数的电磁参数测量方法,并且组建了四态四端口材料电磁参数自动测量系统。另外,提出了分析整个系统测量不确定度的新方法——误差传递流程图分析法。该方法适用于其它复杂系统的测量不确定度分析。 以上所有内容均在本文的相应章节中加以叙述。
许聪聪[3](2013)在《基于六端口技术的反射计系统设计》文中认为负载牵引测量系统可以测量非线性功率放大器在大信号状态下的性能,如阻抗、功率流和反射系数。有源负载牵引一般由两个六端口反射计和三个无源两端口器件来实现。0.82.5GHz覆盖了国内大部分无线通信频段,因此本文设计了一个工作频率覆盖该频段的的宽带六端口反射计,用来制作高精度、低成本的有源负载牵引系统。本文给出了一个宽带六端口反射计硬件电路的具体设计方案。该方案只需要四个宽带正交混合接头就可以组成宽带六端口结,宽带正交混合接头使用两个8.34dB耦合器来实现。仿真结果和实测结果都表明该六端口结的功率分配合理,q点分布接近最佳分布,满足系统需要。接下来,采用RMS功率检波管设计了检波电路,并设计了适用于本系统的校准件。论文的硬件电路都使用普通FR4板材进行加工,大大降低了成本。本文的另一项研究重点是六端口反射计的校准算法。文中使用了三种方法对六端口反射计进行了校准,比较整理了此三种反射计的校准精度。本文也根据实验结果,比较了求解反射系数的不同方法。实际测量结果表明Hoer法和线性法分别是最适合本系统的校准方法和反射系数计算方法。通过分析校准得到的系统常数,我们发现六端口反射计的实际工作特性与仿真结果吻合。在本文的最后,我们将六端口结,检波器与其他设备整合成六端口反射计系统。利用DSP进行数据采集,利用计算机程序进行六端口反射计的校准及反射系数计算工作。然后使用Hoer法校准反射仪的系统常数,线性法计算被测件的反射系数。列出了一组使用本系统测量不同负载的测量结果,并与矢量网络分析仪所测得的结果进行了对比。实际结果表明,本文设计的六端口反射计,在设计频段都可以测量到较准确的数值,适用于构建有源负载牵引系统。
陆家明[4](2016)在《多端口直接变频接收机技术研究》文中提出在高速发展的信息时代,信息交换成了人类社会最基本的需求,无线通信的应用无处不在,世界由各种不同的无线信号连为一个整体。在不同的应用场景,传输的信号具有不同的通信标准,所占用的频带范围各不相同,为了高效地传输信号采用了不同的调制方式。例如随着第5代移动通信技术(5G)的推进,现有设备将无法满足5G的通信标准,从而需要对硬件进行升级换代,需要付出高昂的代价。基于软件无线电(Software Defined Radio,SDR)技术的射频接收机可以实现对不同标准、频带和调制方式的信号进行接收解调。在不同的应用场景下,无需改变硬件结构而仅需调整软件参数就能完成信号的处理,是射频接收机的重要研究方向。多端口技术可以将射频信号直接转化成基带信号,接收机后续对基带信号进行数字化处理,可以满足软件无线电的设计目标,因此多端口直接变频接收机的研究将具有重要的实际意义。论文首先阐述了多端口微波网络结构的原理,分别计算和分析了不同端口数的微波网络结构,着重分析了六端口微波网络结构的调制和解调原理。结合理论分析,改进设计并实现了两种不同的六端口结构。一个是1.8-3.1GHz的单层微带线结构的六端口结,通过开路短截线的设计改善了带宽。另一个是将功分器节数进行了扩展,并且改变了耦合器开路短截线的位置,设计了体积缩小的6.5-10GHz的六端口结。经过仿真实验,六端口结都具有良好的幅度和相位特性。最后对六端口结进行了实物加工,并进行了相关测试,结果符合预期。其次分析比较了不同接收机的特点,直接变频接收机相比超外差式接收机结构简单,不存在镜频干扰,易于集成。基于多端口技术的直接变频接收机,利用多端口网络结构的输出中包含输入信号幅度和相位信息的特点,通过肖特基二极管检波就可将射频信号直接转化为基带信号,方便后续的解调。研究设计了一种新颖的基于六端口的收发机系统,采用可变终端负载实现微波频段的射频直接QAM调制,大为简化了硬件系统,具有良好的接收性能。最后对多端口直接变频接收机中的校准技术进行了研究,校准技术可以对器件和系统进行基于软件层面的校准,在无需改变硬件的情况下来提升性能和精度。研究了六端口结校准技术,提出了一种基于QPSK信号的线性校准方法,以及针对肖特基二极管非线性特性的校准方法,获得了对接收信号解调精度的提升。
史晓新[5](2005)在《基于双魔T和双晶体检波器的多状态反射计的研究》文中认为微波测量技术的发展与微波仪器的发展息息相关,而高精度和快捷的微波测量往往依赖于精密仪器的研制与开发。六端口测量技术,是基于功率计的一种能够准确测量微波元件复反射系数等微波参数的有效方法:同时能够广泛地应用到诸如微波计量、安全检测和工业检测等许多领域。因此,六端口测量技术,从提出以来一直受到各国科研人员的关注,成为最重要的微波测量工具之一。从广泛的意义上讲,基于六端口基本原理,研制双魔T多状态反射计,并配以计算机和接口电路来实现数据的自动采集与处理,能够实现微波元器件的复反射系数等相关微波参数的自动测量或半自动测量,具有一定的使用价值和实际意义。 本文的前三章阐述了六端口测量技术的现实意义、当前国内外的研究现状、本文所做的工作、所用到的数学知识和该技术的基本原理及概况。第四章阐述了晶体检波器的定标方法,在小信号时本文对检波电压幅值直接作为功率值、功率衰减定标法和直接定标法三种方法进行实际测量和分析比较,认为在小信号时将检波电压幅值直接作为功率值引起的误差范围是可接受的,同时指出了直接定标法是较理想的适用于晶体检波器的定标方法。第五章和第六章阐述了多状态反射计的设计方案、系统校准方法和实际测试结果;对于多状态反射计的设计方案,本文详细地阐述了各个部分的组成及相应的电路设计。在第六章,本文基于六端口理论中的绝对功率法和相对功率法演绎出适合多状态反射计的绝对功率和相对功率两种系统校准方法,并且基于这两种校准方法使用了功率计和晶体检波器在线定标两种功率指示方式分别进行了实际测试,同时在不同频率下进行了检验性的实际测试,最后利用校准方法的几何解释对各状态圆的位置关系进行了初步的研究,并提出了数据评估因子。 本论文的内容重点是: 1.使用实验室常见的微波元件(包括魔T、晶体检波器、匹配负载和可变短路器等)构建多状态反射计,并且借助计算机处理数据,能
彭浩[6](2013)在《基于六端口技术的直接变频接收机研究》文中认为近年来随着无线通信技术的飞速发展,无线通信产品越来越普及,已经成为当今人类信息社会发展的重要组成部分。射频接收机位于无线通信系统的最前端,其结构和性能将直接影响整个通信系统。选择优化的设计体系结构和合适的制造工艺,并提高系统的性价比,是研究人员追求的方向。实用的接收机有两种基本的体系结构:超外差式和零中频式(又称直接变频)。超外差结构作为最经典的接收机结构,长期在无线系统中扮演着非常重要的角色。近年来,由于直接变频结构具有构造简单、不存在镜频干扰、可依靠低通滤波器进行低频信道的选择、易于集成等优点,逐渐成为研究的热点。直接变频接收机能完成测相、测频、测向、测距和解调数字信号等诸多功能,具有良好的发展前景和广泛的用途。六端口技术作为直接变频接收机中的关键技术,研究者倾注了大量精力对其进行了深入探索,并取得了相应的进展。本论文将研究基于六端口技术的直接变频接收机,完成理论推导、电路功能模块的设计、系统原理框图组建和实物测试平台的搭建等工作。研究工作包括以下一些内容:宽(窄)带六端口结的设计与实现,基于六端口技术的测相法、测频法、测向法和定位法,高增益放大器的设计与实现,基于人工神经网络(ArtificialNeural Networks, ANN)和支持向量回归(Support Vector Regress,SVR)的校准技术,器件和收发系统LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)小型化设计等。本文的主要工作包括以下几个方面:1.系统地介绍了六端口技术的理论,六端口反射仪和基于六端口技术的直接变频接收机的工作原理。根据六端口结的工作原理和设计方法,设计制作了窄带六端口结。为了进一步拓展带宽,研究了两种类型的超宽带功分器和3dB耦合器。基于这些器件,构建了两种超宽带的六端口结;2.构建基于六端口技术的测相、测频、测向和定位系统,完成相关的系统搭建工作,并解决了系统自激振荡、串扰、相位漂移等工程难题。高增益射频放大器是直接变频接收机的设计难点之一。电源线串扰、电磁波空间辐射、内部级联放大器的相互影响等因素将引起放大器自激振荡。在设计时,需要仔细考虑这些因素引入的不确定性,并给出相应的解决对策。基于高增益射频放大器设计的接收系统,需从电磁兼容的角度去搭建系统整机,防止信道和模块间的干扰;3.提出了基于ANN和SVR的校准技术。由于六端口接收机固有的缺陷,如:六端口结幅相的非理想特性、二极管平方率检波器的非线性、微波通道的不一致性等,需要一种简单实用的方法对整个系统进行校准。利用相关仪器测量出一组测试数据,然后将测试数据分为两部分,一部分为训练序列,另一部分为验证序列。训练序列用来得到一个反映输入输出关系的“核”,验证序列的目的是考察“核”的预测效果;4.针对宽带六端口结占用面积较大的缺点,设计了基于LTCC工艺的宽带器件,如3dB耦合器和功分器等。微带和波导是能量传输的两种基本方法,微带线和空气波导特性阻抗的巨大差异使两者之间的过渡结构成为研究的难点,作者提出了利用多谐振片和多节阻抗变换的方式来拓展工作带宽。同时,还构建了小型化LTCC的收发系统。
王克[7](2017)在《多端口及其应用中的校准技术研究》文中研究表明当今是一个无线通信技术快速发展的时代,无线通信技术使得信息的传送方式和传播范围发生了极大的变化,整个世界可以通过无线通信技术连接形成一个整体。无线通信在不同的业务和不同的使用场景中,往往需要使用不同的通信协议与标准,而且在频带范围和调制的方式上也存在差异。移动通信从当今的4G普及,逐渐向传输速度更高的5G推进,新的信号协议标准与原有的硬件设备无法兼容的问题也随之而来,如果直接更换原有的通信设备,势必会花费极大的费用。而多端口的众多应用,如多端口直接变频接收机和多端口反射计可以兼容不同标准,适应不同频带。其中,多端口接收机在未改变通信硬件设备的基础上,仅调节相应的软件参数便可实现射频信号直接转化为低频的基带信号,完成对不同频带和不同调制方式的信号的接收和解调;多端口反射计结构简单,能实现宽频带参数的精确测量。然而,在直接使用多端口接收机或反射计等应用时,由于硬件电路的加工误差及信号传输过程中信号泄露及偏移等造成的误差,会使多端口的性能大大降低,使其精度下降和速度减慢。因此,需要对多端口进行校准,补偿信号和电路的误差,才能实现信号更高精度地解调。多端口的众多应用离不开多端口校准技术,这也正是多端口及其应用中的校准技术研究价值所在。论文首先对多端口的微波基础结构和原理进行了分析,分别计算和研究了不同端口数的微波网络结构和网络参数,并分别对六端口和五端口直接变频接收机的基本分类、电路组成和解调过程进行了阐述。介绍了微波电路的误差来源和常用的校准件,并分析了不同端口数的微波网络的误差模型和校准方式。其次对多端口网络的主要参数进行了研究,并提出了一种多端口反射计的校准方法,该方法可以拓展至任意多端口网络。通过对微波理论的分析和计算,确定多端口网络的校准方程,提出了含有权重因子的最小二乘法的误差校准方案,同时为了减少匹配负载引起的失配误差,使用误差盒对多端口网络进行二次校准,实验结果表明校准后多端口反射计具有良好的幅度特性和相位特性。最后分析了多端口直接变频接收机的误差来源和校准技术,并结合神经网络的基本理论,提出了一种基于实值时延和遗传算法的六端口接收机的校准方法,该校准方式属于软件校准,实现了对六端口接收机系统的整体校准,实验结果显示基于该校准方法的接收机信号解调精度得到了一定提升,使系统误差矢量幅度(Error Vector Magnitude,EVM)得到降低,且对不同调制信号均具有较好的性能。
何鑫[8](2006)在《微波介质材料参数测试技术研究》文中研究表明近年来,微波技术正在以飞快的速度向前发展,各种微波天线和微波器件得到广泛应用。与之相关的各种高性能微波介质材料的研究与开发,已引起许多科技工作者的高度重视和兴趣。为适应这一发展,迫切需要研究微波介质材料参数测试技术。本论文研究微波介质材料参数测试方法和技术,所作的工作具有理论意义和实用价值。本文先以测量材料介电常数的波导多端口技术和四态四端口微波介质材料参数测试系统理论为基础,研究了低损耗介质材料的部分填充介电参数测量方法,可使低损耗微波介质材料参数测试样品的规格要求放宽。实验测试结果表明了部分填充介电参数测量方法的可行性。然后,研究了同轴探针对称激励矩形波导模式谱图,证明了探针对称激励情况下矩形波导中不存在m为偶数的模式,这一结论可以用于拓展微波介质材料参数测试系统的工作频带。采用实验结果,验证了理论分析的正确性。还采用矩形波导四态四端口微波介质材料参数测试系统,对几种微波介质材料进行了测量,测试结果表明,在对称激励情况下,可成功地将3cm波导四端口微波介质材料参数测试系统的工作频率拓展到16GHz。
胡健强[9](2017)在《EAST托卡马克上的先进集成微波反射计诊断系统》文中研究说明微波诊断系统作为一种无扰的测量技术,在等离子体诊断中具有重要的意义。微波反射计作为常用的一种微波诊断系统,可以高时空分辨地测量聚变等离子体的多个参数,越来越多地应用在了现代主流的各个磁约束聚变装置上。本文的主要工作就是围绕在中科院等离子体物理研究所的EAST (Experimental Advanced Superconducting Tokamak)托卡马克上的先进综合微波反射计系统的测量原理、模拟设计、搭建测试、数据处理以及托卡马克物理实验测量结果等内容展开。EAST托卡马克上的先进综合微波反射计系统主要由8道多普勒背向散射仪(Doppler Backscattering System, DBS)和2道的电子密度剖面反射计这两个子系统有机结合而成。两套系统共用一套准光学前端,能够互为补充地为EAST的等离子体放电实验中提供如电子密度分布剖面、等离子体极向旋转速度分布剖面、径向电场的径向分布、湍流强度径向分布以及湍流波数谱等多个物理参量的高速高分辨率的测量,可以进行如输运与约束机理以及高约束模和低约束模之间的转换(L-H转换)机理等物理问题的研究和湍流模式鉴别。在数据处理方法上,本论文从理论、实验和数值模拟等方面进行了详细的讨论。对于剖面反射计系统,文中讨论了密度反演的方法,以及密度涨落、相对论效应、误差场、多普勒效应、极化角耦合等的影响以及与密度零点相关的注意事项。对于多普勒反射计系统,文中介绍了几种求频移的和模分析方法,讨论了模分析中采样时钟等问题。并从模拟上给出了 SOL区对测量光路的影响。在本论文的主体部分,详细地介绍了 EAST上的先进集成反射计系统的设计、搭建、校准和测试的过程。该系统包括共用的准光学收发前端、双波段(Q-band,33-50GHz 和 V-band,50-75GHz)的双极化(O-mode 和 X-mode)连续波频率调制FMCW超快扫频单发单收零差式剖面反射计以及可以同时测量8个频率位置(55,57.5,60,62.5, 67.5,70,72.5和75GHz)的单发单收外差式多普勒背向散射仪系统(8道DBS)。此外,还详细介绍了配套的子系统:数据采集存储系统、保护系统、温控系统、反射镜驱动和监测系统、供电系统等子系统。并给出了各子系统的设计、校准和测试的过程,特别是准光学测试、VCO的线性化和动态校准、8道DBS的调试和通过旋转光栅轮进行的频移校准测试。并介绍了在为搭建和测试本套集成反射计而开发的新颖的测试和校准的平台。本论文最后给出了利用该套反射计在EAST放电实验中实际测量的基本结果,包括在利用剖面反射计测量L-mode和H-mode放电时的电子密度剖面分布、台基区演化、以及用8道DBS系统在L-H放电和在低杂波加热中等实验测试结果,验证了该套反射计系统的测量能力。
张翠翠,王益,王建忠[10](2018)在《一种新的基于特征值法的六端口自校准方法研究》文中提出为避免传统NBS自校准算法中存在的迭代和不收敛问题,提出了一种基于矩阵特征值理论的微波六端口自校准方法,该方法只需对校准模型进行简单矩阵变化即可求得自校准矩阵,便于实现,同时计算结果准确可靠;依据该方法,采用微带电路分别设计制作了六端口电路和自校准件,并搭建了微波六端口法相位测量系统,系统测量结果表明,该自校准方法可有效修正六端口电路的非理想性,提高六端口电路的相位测量准确度。修正之后的六端口相位测量系统在0°180°测量范围内,相位测量误差小于1.6°,并具有结构紧凑、稳定性高的特点,可广泛应用于各类接收机及频率、相位测量系统中,具有较强的推广意义。
二、微波六端口反射计和数据拟合校准方法(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、微波六端口反射计和数据拟合校准方法(论文提纲范文)
(1)SDR接收机中的多端口前端技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题的研究背景和研究意义 |
1.2 国内外研究发展现状 |
1.3 论文主要内容 |
第2章 SDR接收机多端口前端技术 |
2.1 多端口前端的构成 |
2.2 加性混频 |
2.2.1 二极管检波 |
2.2.2 加性混频过程 |
2.3 多端口原理 |
2.3.1 多端口的构成 |
2.3.2 多端口传感原理 |
2.4 六端口网络 |
2.4.1 基本原理 |
2.4.2 信号解调过程 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于带状耦合的六端口技术 |
3.1 宽带Wilkinson功分器的设计 |
3.1.1 Wilkinson功分器原理 |
3.1.2 多节Wilkinson功分器的参数计算 |
3.1.3 性能仿真 |
3.2 交叉串联3dB宽带耦合器 |
3.2.1 偏置耦合带状线理论 |
3.2.2 多节偏置耦合带状线参数计算 |
3.2.3 性能仿真 |
3.3 频段2.5GHz~10GHz的六端口结电路的实现 |
3.3.1 模型的建立 |
3.3.2 性能仿真 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于缝隙耦合的六端口结电路的设计 |
4.1 异面反相功分器的设计 |
4.1.1 基本原理 |
4.1.2 异面反相功分器的设计 |
4.1.3 仿真与分析 |
4.2 缝隙定向耦合器的设计 |
4.2.1 基本原理 |
4.2.2 多级缝隙定向耦合器的设计 |
4.2.3 性能仿真 |
4.3 6GHZ~18GHz六端口结电路实现 |
4.3.1 模型搭建与实物加工 |
4.3.2 仿真与实测性能比较 |
4.4 本章小结 |
第5章 检波电路及其校准技术 |
5.1 功率检波电路的设计 |
5.2 检波电路的非线性校准 |
5.2.1 工作原理 |
5.2.2 校准方案 |
5.2.3 校准结果 |
5.3 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(2)微波网络分析技术新进展及其应用研究(论文提纲范文)
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 微波网络分析技术的发展与国内外研究现状 |
1.3 论文研究内容与作者主要工作 |
第二章 微波网络分析技术的基本问题 |
2.1 引言 |
2.2 广义三端口反射计的取样方程 |
2.3 广义三端口反射计的几个定理 |
2.4 等效三端口反射计的进一步分析 |
2.5 传统网络分析仪的反射取样方程 |
2.6 标量检测反射计取样方程的统一形式 |
2.7 本章小结 |
第三章 标量检测反射计的电子校准技术研究 |
3.1 引言 |
3.2 电子校准技术 |
3.3 一种校准标量检测反射计的新方法 |
3.4 计算机模拟与实验结果 |
3.5 几点说明 |
3.6 本章小结 |
第四章 多状态反射计的测量电路研究 |
4.1 引言 |
4.2 多状态反射计的几种电路 |
4.3 一种新的多状态反射计电路及其测量方法 |
4.4 实用的微波多状态测量系统及其改进 |
4.5 单状态四端口反射计技术 |
4.6 信号源反射系数与功率计校准因子测量新方法 |
4.7 本章小结 |
第五章 双多状态微波网络分析技术研究 |
5.1 引言 |
5.2 双多状态微波网络分析技术原理 |
5.3 双多状态微波网络分析仪的校准 |
5.4 双多状态微波网络分析仪的实际电路 |
5.5 测量系统的计算机模拟 |
5.5 本章小结 |
第六章 标量网络分析仪的矢量测量技术研究 |
6.1 引言 |
6.2 Karel Hoffmann的矢量测量技术 |
6.3 三通道标量网络分析仪的矢量测量技术 |
6.4 四通道标量网络分析仪的矢量测量技术 |
6.5 实验结果 |
6.6 本章小结 |
第七章 取样测量复介电常数的传输/反射法研究 |
7.1 引言 |
7.2 利用散射参数确定复介电常数的三方程法 |
7.3 三方程法的测量不确定度分析 |
7.4 厚度谐振等问题的判断与解决方法 |
7.5 三方程法的实验结果 |
7.6 矩形波导测量复介电常数的频率范围扩展 |
7.7 本章小结 |
第八章 基于散射参数的复介电常数无损测量方法研究 |
8.1 引言 |
8.2 三种边界条件下的导纳方程 |
8.3 基于散射参数的无损测量复介电常数的新数值方法 |
8.4 基于散射参数的无损测量复介电常数的等效电路法 |
8.5 实验结果 |
8.6 本章小结 |
第九章 基于多状态技术的材料电磁参数测量系统研究 |
9.1 引言 |
9.2 系统设计与测量方法 |
9.3 系统测量不确定度分析 |
9.4 实验结果 |
9.5 本章小结 |
结束语 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
攻读博士学位期间的研究成果 |
(3)基于六端口技术的反射计系统设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究的背景和意义 |
1.2 国内外研究现状及发展形势 |
1.3 本文的研究内容和结构安排 |
1.4 本章小结 |
第二章 六端口反射计的基本理论 |
2.1 概述 |
2.2 任意六端口的基本理论 |
2.3 六端口反射计的数学模型和设计准则 |
2.4 六端口反射计的校准技术 |
2.5 求解反射系数 |
2.6 本章小结 |
第三章 硬件电路的设计和制作 |
3.1 概述 |
3.2 六端口结的实现 |
3.2.1 多级宽带正交定向耦合器的设计 |
3.2.2 六端口结的仿真设计 |
3.2.3 实际测试结果及分析 |
3.2.4 其它结构的六端口结 |
3.3 检波器的实现 |
3.4 校准件的实现 |
3.5 本章小结 |
第四章 六端口反射计的校准算法 |
4.1 概述 |
4.2 Hoer 法 |
4.3 LSH 法 |
4.4 Yeo 法 |
4.4.1 求解系统常数 |
4.4.2 迭代法求中间变量 |
4.5 本章小结 |
第五章 测试结果和误差分析 |
5.1 测试环境构建 |
5.2 校准 |
5.3 反射系数测量 |
5.4 误差分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论 |
6.1 本文的主要贡献 |
6.2 下一步工作的展望 |
致谢 |
参考文献 |
(4)多端口直接变频接收机技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景和意义 |
1.2 国内外研究现状和发展趋势 |
1.3 论文主要研究内容 |
第2章 多端口理论与技术 |
2.1 常用多端口分类 |
2.1.1 微波网络理论 |
2.1.2 三端口技术 |
2.1.3 四端口技术 |
2.1.4 六端口反射计 |
2.2 六端口调制解调 |
2.2.1 六端口网络结构 |
2.2.2 基于六端口的调制技术 |
2.2.3 基于六端口的解调技术 |
2.3 本章小结 |
第3章 接收机中的多端口前端优化设计 |
3.1 多端口结设计指标 |
3.2 多端口前端优化设计 |
3.2.1 一种改进的1.8~3.1GHz六端口结 |
3.2.2 六端口结构优化设计 |
3.3 六端口加工与测试 |
3.4 本章小结 |
第4章 多端口直接变频接收机 |
4.1 无线接收机结构比较 |
4.1.1 直接数字接收机 |
4.1.2 超外差接收机 |
4.1.3 直接变频接收机 |
4.1.4 多端口直接变频接收机 |
4.2 一种2.4GHz多端口直接变频接收机 |
4.2.1 试验用QAM调制器设计 |
4.2.2 QAM解调器 |
4.2.3 接收机系统的设计与测试 |
4.3 本章小结 |
第5章 校准技术研究 |
5.1 六端口校准 |
5.2 接收机校准 |
5.2.1 基于QPSK信号的校准方法 |
5.2.2 非线性特性校准 |
5.3 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(5)基于双魔T和双晶体检波器的多状态反射计的研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
ABSTRACT |
第1章 引言 |
第1节 研制六端口测量设备的现实意义 |
第2节 六端口技术国内外研究的现状 |
第3节 本文所做的工作 |
第2章 数学准备知识 |
第1节 克莱姆法则 |
第2节 最小二乘法解线性方程组 |
第3章 六端口技术的基本原理及其概况 |
第1节 任意六端口理论 |
第2节 绝对功率法理论基本方程及其几何解释 |
2.1 绝对功率法理论的基本方程 |
2.2 绝对功率法理论的几何解释 |
第3节 相对功率法理论的基本方程 |
第4章 晶体检波器及其定标方法 |
第1节 检波电压直接作为功率值 |
第2节 晶体检波器定标方法 |
2.1 功率衰减定标法 |
2.2 直接定标法 |
2.3 定标方法的比较分析 |
第5章 多状态反射计的设计方案及其实现 |
第1节 六端口微波电路 |
第2节 数据采集电路 |
2.1 模拟放大电路 |
2.2 A/D转换电路 |
第6章 多状态反射计及其系统校准方法 |
第1节 多状态六端口绝对功率法校准过程 |
第2节 绝对功率法校准和测量结果 |
2.1 实验准备 |
2.2 两种功率指示方式 |
第3节 多状态六端口相对功率法校准过程 |
3.1 相对功率法的校准和测量结果 |
第4节 不同频率下的测试结果 |
第5节 绝对功率法与相对功率法的分析比较 |
第6节 校准方法的几何解释及数据评估因子 |
第7节 实验结果误差分析 |
第7章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间所发表的学术论文 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(6)基于六端口技术的直接变频接收机研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景和研究意义 |
1.2 无线接收机结构 |
1.2.1 超外差接收机 |
1.2.2 零中频接收机 |
1.2.3 其他结构的接收机 |
1.3 六端口技术 |
1.4 国内外研究现状和发展趋势 |
1.4.1 国内外研究现状 |
1.4.2 发展趋势 |
1.5 本文的主要工作 |
1.6 本论文的结构安排 |
第二章 六端口技术 |
2.1 六端口技术起源 |
2.2 六端口反射仪 |
2.2.1 任意类型的六端口反射计 |
2.2.2 六端口反射计的几何意义 |
2.3 六端口接收机 |
2.3.1 六端口网络原理 |
2.3.2 六端口接收机结构 |
2.3.3 六端口接收机优势 |
2.4 六端口结设计与实现 |
2.4.1 窄带六端口结 |
2.4.2 一种宽带六端口结 |
2.4.2.1 共面同相宽带功分器 |
2.4.2.2 交叉串联型宽带 3dB 耦合器 |
2.4.2.3 一种宽带六端口结的实现 |
2.4.3 另一种宽带六端口结 |
2.4.3.1 异面反相宽带功分器 |
2.4.3.2 宽边耦合型宽带 3dB 耦合器 |
2.4.3.3 另一种宽带六端口结的实现 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于六端口技术的接收机系统 |
3.1 测相系统 |
3.1.1 六端口结的构成 |
3.1.2 高增益运算放大链路 |
3.1.3 测相系统的搭建 |
3.2 宽带测频接收机 |
3.2.1 测频原理 |
3.2.2 系统实现 |
3.3 宽视角测向接收机 |
3.3.1 多基线干涉仪原理 |
3.3.2 系统设计方案 |
3.3.3 系统的功能模块 |
3.3.4 系统结构 |
3.3.5 相关问题的解决途径 |
3.3.5.1 自激和串扰的消除 |
3.3.5.2 驻波对相位测量的影响 |
3.3.6 系统测试 |
3.4 测距定位接收机 |
3.4.1 测距定位原理 |
3.4.2 系统实现 |
3.5 高增益射频放大器设计与实现 |
3.5.1 模块的原理和构成 |
3.5.2 设计实现 |
3.5.3 模块测试 |
3.5.4 设计注意事项 |
3.6 本章小结 |
第四章 接收机校准技术的研究 |
4.1 人工神经网络 |
4.2 机器学习理论 |
4.3 支持向量机 |
4.4 神经网络校准 |
4.4.1 窄视角测向接收机校准 |
4.4.2 宽带测频接收机校准 |
4.5 支持向量回归校准 |
4.5.1 宽带六端口网络校准 |
4.5.2 宽视角测向接收机校准 |
4.5.3 测距定位接收机校准 |
4.6 本章小结 |
第五章 关键模块的小型化 |
5.1 LTCC 小型化 |
5.1.1 LTCC-3dB 耦合器 |
5.1.2 LTCC 功分器 |
5.1.3 LTCC 过渡结构 |
5.1.4 LTCC 收发系统 |
5.2 本章小结 |
第六章 结论 |
6.1 本文的主要贡献 |
6.2 下一步工作的展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻博期间取得的研究成果 |
(7)多端口及其应用中的校准技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景和意义 |
1.2 国内外研究现状和发展趋势 |
1.3 论文主要研究内容 |
第2章 多端口理论与技术 |
2.1 常用多端口分类 |
2.1.1 二端口 |
2.1.2 三端口 |
2.1.3 四端口 |
2.1.4 六端口 |
2.2 多端口解调器 |
2.2.1 六端口接收机 |
2.2.2 五端口接收机 |
2.3 本章小结 |
第3章 多端口网络校准技术 |
3.1 常用微波校准件 |
3.2 常见微波网络的校准 |
3.2.1 二端口网络校准 |
3.2.2 三端口网络校准 |
3.2.3 四端口网络校准 |
3.3 本章小结 |
第4章 多端口网络及其反射计校准技术 |
4.1 多端口微波网络理论 |
4.1.1 多端口网络的参数矩阵 |
4.1.2 多端口微波网络特性 |
4.2 多端口反射计校准技术 |
4.2.1 校准件分析 |
4.2.2 六端口反射计校准 |
4.2.3 仿真与分析 |
4.3 本章小结 |
第5章 多端口接收机校准 |
5.1 接收机与误差分析 |
5.1.1 六端口接收机设计 |
5.1.2 接收机误差分析 |
5.2 六端口接收机校准 |
5.2.1 接收机神经网络校准 |
5.2.2 仿真与分析 |
5.3 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(8)微波介质材料参数测试技术研究(论文提纲范文)
创新性声明 |
关于论文使用授权的说明 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 材料介电特性测量方法和技术的进展情况 |
1.2 微波自动测试系统的发展 |
1.3 本文的研究重点、主要工作和内容安排 |
第二章 波导多端口材料参数测试系统 |
2.1 多端口反射计原理 |
2.2 多状态四端口反射计原理 |
2.3 曲面及曲线的最小二乘拟合原理和方法 |
2.4 曲面及曲线拟合法的应用 |
2.5 本章小结 |
第三章 部分填充波导法测量微波介质材料参数 |
3.1 部分填充波导理论及其在材料参数测试中的应用 |
3.2 用波导四态四端口微波介质材料参数测试系统测量材料的介电常数 |
3.3 用波导四态四端口测试系统测量部分填充样品的实验数据和结果 |
3.4 本章小结 |
第四章 同轴探针对称激励矩形波导 |
4.1 同轴探针对称激励矩形波导模式谱图研究 |
4.2 同轴探针激励矩形波导模式检测的实验方案 |
4.3 同轴探针激励矩形波导模式检测的实验数据和结果 |
4.4 用波导四态四端口测试系统测量全填充样品的实验数据和结果 |
4.5 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者在读期间的研究成果 |
(9)EAST托卡马克上的先进集成微波反射计诊断系统(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 引言 |
1.1 聚变能与托卡马克 |
1.1.1 世界和中国的能源格局 |
1.1.2 核聚变能 |
1.1.3 磁约束核聚变与托卡马克 |
1.1.4 ITER托卡马克及ITER计划 |
1.1.5 我国聚变及国内现有的托卡马克 |
1.2 EAST托卡马克 |
1.2.1 EAST的基本特征和参数 |
1.2.2 EAST上的渗断系统 |
1.2.3 密度剖面和等离子体极向旋转以及密度涨落、湍流测量 |
1.3 文章总结 |
1.3.1 本论文研究工作总结 |
1.3.2 本论文的内容安排 |
第2章 反射计的理论原理和技术方案 |
2.1 等离子体中的电磁波 |
2.2 反射计诊断原理 |
2.2.1 剖面反射计测量托卡马克等离子体的密度剖面原理和分类 |
2.2.2 剖面反射计测量精度、误差来源分析以及减少误差的方法 |
2.2.3 多普勒背向散射仪径向电场以及粒子输运等测量原理 |
2.2.4 多普勒背向散射仪系统的测量精度和误差分析 |
2.3 EAST先进综合反射计的技术方案选择 |
2.3.1 剖面反射计的技术实现方案选择 |
2.3.2 多普勒背向散射仪的技术方案选择 |
2.4 本章小结 |
第3章 数据处理和分析方法以及数值模拟 |
3.1 从中频信号中提取信息的方法 |
3.1.1 外差正交测量系统中的IQ中频信号的信息提取 |
3.1.2 零差系统中的中频IF信号中的信息提取 |
3.2 反射计系统数据处理中的谱分析方法 |
3.3 等离子体密度剖面反演 |
3.3.1 O-mode极化的测量剖面反演 |
3.3.2 X-mode极化的测量剖面反演 |
3.3.3 等离子体完整电子密度剖面反演 |
3.4 剖面反射计中其他的注意问题 |
3.4.1 等离子体密度涨落对密度剖面测量的影响 |
3.4.2 等离子体高温相对论效应对密度剖面测量的影响 |
3.4.3 纵向磁场误差场对密度剖面测量的影响 |
3.4.4 剖面反射计中的多普勒效应 |
3.4.5 反射计的极化角耦合(Pitch Angle) |
3.4.6 等离子体密度零点位置的判断 |
3.5 多普勒反射计中的数据分析方法和注意事项 |
3.5.0 从中频复信号中求多普勒频移的几种方法 |
3.5.1 SOL区对多普勒反射计的光路影响 |
3.5.2 多普勒系统中相关分析时的采样时钟同步问题 |
3.6 反射计系统中的自动化实时测量方法 |
3.6.1 等离子体密度零点位置自动化实时测量 |
3.6.2 用剖面反射计进行台基区高度、斜率的实时测量 |
3.6.3 用多普勒背向散射仪对等离子体极向旋转速度剖面实时测量 |
3.7 本章小结 |
第4章 EAST上的先进集成反射计的搭建和测试 |
4.1 集成准光学系统 |
4.1.1 准光学前端 |
4.1.2 波导传输线 |
4.1.3 基模波导喇叭和过模皱褶波导的耦合 |
4.1.4 准光学系统的测试 |
4.1.5 准光学系统中的保护措施 |
4.2 电子学系统 |
4.2.1 剖面反射计电子学系统 |
4.2.2 8道多普勒背向散射仪电子学系统 |
4.3 其他配套辅助系统 |
4.3.1 高速数据流盘采集系统 |
4.3.2 数据存储FTP服务器 |
4.3.3 电源滤波和防浪涌系统 |
4.4 平台测试和校准系统的研制 |
4.4.1 剖面反射计中VCO线性化与动态校准 |
4.4.2 剖面反射计系统的中频降频的方案对比 |
4.4.3 8道DBS输出增益和直流偏置的调节 |
4.4.4 8道DBS一次混频IF信号的滤波器调试 |
4.4.5 8道DBS多普勒频移测试和校准 |
4.5 本章小结 |
第5章 反射计诊断系统在EAST的初步实验结果 |
5.1 剖面反射计系统的初步测量结果 |
5.1.1 L-H模式放电中的电子密度剖面测量 |
5.1.2 利用X-mode的数据进行等离子体的密度零点判断 |
5.1.3 L-H约束模转换时台基区高度和斜率的变化 |
5.2 8道DBS系统的初步测量结果 |
5.2.1 8道DBS在等离子体L-H模放电中测量结果 |
5.2.2 LHCD功率调制加热下极向旋转速度的变化 |
5.2.3 ELMs爆发期间多普勒频移的变化 |
5.2.4 ELMs缓解抑制时准相干模QCM研究 |
5.2.5 利用多普勒反射计观察到的其他湍流模式 |
5.3 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 论文研究工作总结 |
6.1.1 先进集成反射计准光学收发前端研制 |
6.1.2 剖面反射计电子学系统的研制 |
6.1.3 8道多普勒背向散射仪的电子学系统 |
6.1.4 其他辅助系统的搭建 |
6.1.5 先进集成反射计系统在EAST实验中的测量结果 |
6.2 未来研究工作展望 |
6.2.1 密度涨落对电子密度剖面测量的影响的数值模拟 |
6.2.2 减少准光学传输系统中的反射 |
6.2.3 湍流模式和机理的研究 |
6.2.4 湍流的波数谱的绝对定标测量 |
6.2.5 极化方案更改 |
6.2.6 改用一次IQ混频来进行动态校准 |
6.2.7 利用FPGA技术实现实时测量和反馈控制 |
6.2.8 电子学机箱和电源滤波改造 |
附录A 基模高斯光学理论 |
附录B 高斯光束薄透镜变换理论 |
附录C DBS准光学前端设计 |
附录D 主要器件的参数 |
参考文献 |
个人简历 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
致谢 |
(10)一种新的基于特征值法的六端口自校准方法研究(论文提纲范文)
0 引言 |
1 六端口相位测量原理 |
2 六端口电路的自校准技术及实现 |
2.1 NBS自校准存在的主要问题 |
2.2 一种新的基于特征值法的自校准方法研究 |
2.3 自校准电路设计和实现 |
3 六端口电路的实现及实验结果分析 |
3.1 六端口电路的实现 |
3.2 六端口的自校准及相位测量结果分析 |
3.3 测量系统不确定度分析 |
3.4 测量系统的性能验证 |
4 结论 |
四、微波六端口反射计和数据拟合校准方法(论文参考文献)
- [1]SDR接收机中的多端口前端技术研究[D]. 祁浩. 杭州电子科技大学, 2016(01)
- [2]微波网络分析技术新进展及其应用研究[D]. 田步宁. 西安电子科技大学, 2002(01)
- [3]基于六端口技术的反射计系统设计[D]. 许聪聪. 电子科技大学, 2013(01)
- [4]多端口直接变频接收机技术研究[D]. 陆家明. 杭州电子科技大学, 2016(01)
- [5]基于双魔T和双晶体检波器的多状态反射计的研究[D]. 史晓新. 山东大学, 2005(08)
- [6]基于六端口技术的直接变频接收机研究[D]. 彭浩. 电子科技大学, 2013(04)
- [7]多端口及其应用中的校准技术研究[D]. 王克. 杭州电子科技大学, 2017(02)
- [8]微波介质材料参数测试技术研究[D]. 何鑫. 西安电子科技大学, 2006(02)
- [9]EAST托卡马克上的先进集成微波反射计诊断系统[D]. 胡健强. 中国科学技术大学, 2017(02)
- [10]一种新的基于特征值法的六端口自校准方法研究[J]. 张翠翠,王益,王建忠. 仪器仪表学报, 2018(05)