微波双导线传输线理论教学实验系统的设计

发布时间：2022-01-09 01:17

　　微波传输线理论在电路理论与场的理论之间起着桥梁的作用,是微波技术中电路设计与计算的理论基础。目前许多高校缺乏微波课程所必须的一些课程实验,使得学生对于微波技术的理解仅停留在原理层面,理解不够深入。为了探索微波教学实验的创新教学模式,本文设计出了一套适合学生使用的微波双导线传输线理论教学实验系统。本文首先介绍了传输线的基本原理,在分析了压控振荡器的基本特性之后,利用Multisim仿真软件,根据电压信号稳定性的要求,采用三端稳压器7815与TL431基准电压源芯片制作出VCO的稳压电源。传输线的高频信号采集部分是本文难点,选择使用AD8361芯片采集测量电压信号有效值,通过有效值的检测反映出信号的特征。硬件电路由真有效值检测模块、轨对轨运放模块、A/D转换模块、MCU模块、串口通信模块与双电源供电模块组成。在计算机软件设计部分,主要通过Visual C++6.0编写软件程序,分为数据采集模块、人机交互模块、Smith圆图模块和数据管理模块,通过串口和下位机硬件部分建立连接,能够实时采集出各测量点电压数据,经拟合处理后显示数据曲线。史密斯圆图上能够显示出电阻圆、电抗圆和反射系数圆,并实时求... 

【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文研究内容与章节安排
第二章 传输线理论模型和系统方案
    2.1 基于传输线理论的微波传输方程和参数
    2.2 微波传输特性的史密斯圆图表示
    2.3 双导线传输线匹配计算
    2.4 基于双导线的教学实验系统方案
    2.5 本章小结
第三章 一种用于VCO的双稳压器电源设计
    3.1 压控振荡器介绍
    3.2 双稳压器构成的稳压电源设计
        3.2.1 78系列三端稳压器介绍
        3.2.2 TL431基准电压源介绍
        3.2.3 Multisim软件介绍
        3.2.4 电路设计与实现
    3.3 本章小结
第四章 高频电压采集电路的设计
    4.1 数据采集原理简述
    4.2 AD8361芯片介绍
    4.3 A/D转换及单片机控制模块
    4.4 电路图及PCB版图
    4.5 本章小结
第五章 系统软件设计
    5.1 软件设计思想介绍
    5.2 系统总体设计
        5.2.1 功能模块划分
        5.2.2 系统界面设计
    5.3 各功能单元的设计
        5.3.1 主程序设计
        5.3.2 串口通信模块
        5.3.3 数据曲线拟合
        5.3.4 史密斯圆图的计算机生成
        5.3.5 数据管理模块设计
        5.3.6 添加皮肤控件
    5.4 调试过程问题分析
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的科研成果
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]8.75GHz介质振荡器的设计与仿真[J]. 刘川.  信息系统工程. 2011(03)
[2]微波技术发展及应用综述[J]. 赵宝亮,赵峰.  中国科技信息. 2007(20)
[3]串口通信数据传输及其在变频器控制中的应用[J]. 葛新锋,董永强.  继电器. 2007(17)
[4]移动网络数字微波传输解决方案及应用[J]. 陈冰.  通信世界. 2006(38)
[5]微波自动测量系统的软件研制[J]. 王冬,肖芬,倪祖荣,陈锐,陈华君.  漳州师范学院学报(自然科学版). 2002(04)
[6]AD8361—0.1～2.5GHz真功率有效值响应器件及其使用方法[J]. 张玉林,郑晓红.  电子技术应用. 2001(03)

硕士论文
[1]一种带有保护电路的直流稳压电源的设计[D]. 田智文.西安电子科技大学 2011
[2]带自动方向性调节的微带定向耦合器的设计[D]. 薛海皋.苏州大学 2009
[3]微波自动测量系统的数据采集卡研制[D]. 郑敏杰.厦门大学 2008
[4]射频微波教学实验系统关键问题研究[D]. 王忠强.华中科技大学 2007
[5]基于单片机控制的电液式振动台伺服控制器的研制[D]. 徐勇.重庆大学 2002



本文编号：3577652