L波段限幅衰减组件的设计与分析

发布时间：2017-10-23 02:27

  本文关键词：L波段限幅衰减组件的设计与分析

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【摘要】：微波技术已经成为科技领域的核心技术之一,它主要应用于通信和雷达系统中,在导航、遥感、科学研究、生物医学和微波能等领域的应用也占了很大比重。微波技术的迅猛发展对微波器件的要求也越来越高,体积小、质量轻、高可靠性、工作频带宽、工作速度快、抗干扰能力强是现代微波器件的发展趋势。把多种不同功能的微波器件集成化,如今已经成为微波器件行业研发与发展的方向。本文设计的限幅衰减组件是将限幅器与衰减器两种功能集成化,其优点是体积小、质量轻、高可靠性、高衰减精度,可以更好的保护设备免受强信号的影响而烧毁。本文首先分析了限幅器和衰减器的电路结构、主要参数和作用,限幅电路采用寄生参数小的台式结构PIN二极管芯片进行搭建,衰减电路采用电阻式同阻∏型衰减电路;然后利用ADS软件对限幅电路和衰减电路进行基本结构参数仿真和加入微带线影响参数仿真;接着根据限幅衰减组件的控制逻辑关系设计出相对应的驱动电路板。其次结合对混合集成电路薄膜微带工艺的分析,完成限幅衰减组件的电路基片设计,根据设计要求和原材料的热膨胀系数对器件的影响,完成限幅衰减组件的腔体设计,根据微组装工艺要求进行限幅衰减组件装配。最后根据设计指标要求进行限幅衰减组件的调试和试验,最终限幅衰减组件通过了金带或金丝键合拉力试验、温度冲击试验、低温电特性试验和高温电特性试验的验证。限幅衰减组件的测试结果表明:组件在999~1121MHz下工作时,限幅电平约为8dBm左右,插损最大未超过1.6dB,输入输出驻波比最大未超过1.2;组件在最低工作环境温度(-40℃)与最高工作环境温度(+70℃)下工作时,限幅衰减组件的各个测试指标与常温测试指标相比变化不大,说明设计的限幅衰减组件能在-40℃~+70℃的环境下正常工作,表明设计的限幅衰减组件抗外界干扰能力强,可以很好应用于各种通信接收前端。
【关键词】：限幅器 衰减器 PIN 二极管 ∏型衰减电路
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN715
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 引言10-14
• 1.1 背景及意义10-12
• 1.2 微波技术的发展史12
• 1.3 限幅器与衰减器研究现状12-13
• 1.4 本文研究内容13-14
• 第2章 限幅器与衰减器的介绍14-23
• 2.1 限幅器的介绍14-16
• 2.1.1 限幅器概述14
• 2.1.2 限幅器主要指标14-15
• 2.1.3 限幅器的种类和作用15-16
• 2.1.4 限幅器的电路结构16
• 2.2 衰减器的介绍16-23
• 2.2.1 衰减器概述16-17
• 2.2.2 衰减器主要指标17-18
• 2.2.3 衰减器的种类和作用18-20
• 2.2.4 衰减器的电路结构20-23
• 第3章 限幅衰减器组件设计与仿真23-45
• 3.1 限幅衰减组件系统框图23
• 3.2 ADS软件的介绍23-24
• 3.3 限幅电路设计24-27
• 3.3.1 限幅电路器件的选择24-25
• 3.3.2 限幅电路的搭建25
• 3.3.3 限幅电路的仿真25-27
• 3.4 衰减电路设计27-45
• 3.4.1 衰减电路器件的选择27
• 3.4.2 衰减电路的搭建27-45
• 第4章 限幅衰减组件驱动电路设计45-49
• 4.1 驱动电路器件选取45-46
• 4.2 驱动电路的结构46-47
• 4.3 驱动电路板设计47-49
• 第5章 限幅衰减组件基片与腔体设计49-57
• 5.1 AutoCAD软件介绍49
• 5.2 微带线介绍49-53
• 5.2.1 微带线的特性阻抗和相速50-52
• 5.2.2 微带线的损耗52
• 5.2.3 屏蔽盒的影响52-53
• 5.2.4 微带线的工作频率53
• 5.3 电路基片制作53-54
• 5.4 基片设计54-55
• 5.5 腔体制作55-56
• 5.6 腔体设计56-57
• 第6章 限幅衰减组件的实现与测试57-86
• 6.1 限幅衰减组件的装配57-58
• 6.2 键合拉力试验58-59
• 6.3 矢量网络分析仪介绍与校准59-61
• 6.4 组件的基本调试61-68
• 6.5 组件的温度冲击试验68-72
• 6.6 组件的低温电特性试验72-75
• 6.7 组件的高温电特性试验75-79
• 6.8 组件的限幅电平测试79-80
• 6.9 测试结果的分析80-86
• 结论86-87
• 致谢87-89
• 参考文献89-91
• 攻读学位期间取得学术成果91-92
• 附录92-93
• 附录A 驻波比与回波损耗的对应关系92-93
• 附录B 高频装配图93

【参考文献】

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本文编号：1081224