CTS系统射频前端无源模块的设计与实现
发布时间：2022-01-16 04:22
空间探索和对地观测能力正成为影响地区内经济发展和衡量一个国家综合国力的关键因素,而遥感技术正是空间和对地探测的一种常用手段。遥感技术中,微波遥感具有独特优势,但因器件制约而发展较晚,因此加快对微波遥感的应用开发已被遥感领域所共识。CTS系统正是基于线性调频脉冲压缩原理而设计,具有多通道、高频率分辨率和高稳定性特点,工作在微波频段的辐射计。其设计思路最早由德国马普太阳研究所提出,并被付诸实践、已被欧空局等单位上星所使用。决定CTS系统工作原理和性能指标的是其射频前端链路,射频前端链路从大的方面分为有源部分和无源部分,二者发挥着同样不可替代的作用。本文的工作正是从CTS系统射频前端无源模块的设计与实现所展开。本文的主要工作有以下方面:介绍了CTS系统射频前端无源模块的研究背景和国内外发展现状。对微波辐射计的结构以及射频前端框架进行了介绍,并对CTS系统射频前端进行了谐波分析和回波影响分析,据此提出了无源模块的设计指标。介绍了具有一对有限频率传输零点多腔交叉耦合型和单腔交指型滤波器的设计方法,对其优缺点进行比较,确定了交指腔体滤波器的设计方案,给出了使用电容矩阵网络综合法设计交指腔体滤波器的...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景和意义
1.2 国内外无源模块设计的研究历史与现状
1.2.1 国外研究历史和现状
1.2.2 国内研究历史和现状
1.3 研究内容以及本文结构
第二章 CTS系统简介及无源模块指标确定
2.1 CTS系统简介
2.1.1 微波辐射计常见结构
2.1.2 CTS系统的基本原理
2.1.3 CTS系统射频前端框架
2.2 射频前端分析
2.2.1 谐波分析
2.2.2 回波影响分析
2.3 CTS系统射频前端无源模块
2.3.1 滤波模块
2.3.2 隔离模块
2.3.3 功率分配模块
2.4 无源模块的关键指标
2.4.1 无源模块通用设计指标
2.4.2 无源模块具体指标的提出
2.5 本章小结
第三章 腔体滤波器的设计
3.1 滤波器基本理论
3.1.1 频率响应
3.1.2 低通原型元件值
3.1.3 低通原型向带通转换
3.2 交叉耦合滤波器
3.2.1 传输零点的引入
3.2.2 耦合系数的计算
3.2.3 谐振器耦合系数的提取
3.2.4 多腔交叉耦合与单腔交指结构的比较
3.3 交叉指型腔体滤波器
3.3.1 交指耦合线结构传输特性
3.3.2 滤波器阶数确定
3.3.3 电容网络和电容矩阵
3.3.4 电容网络向S面网络转换
3.3.5 S面网络原型滤波器的综合
3.3.6 耦合线尺寸的确定
3.4 本章小结
第四章 交指腔体滤波器的仿真和实现
4.1 波导模传输抑制条件
4.2 滤波器的仿真
4.2.1 L波段腔体滤波器的设计和仿真
4.2.2 C波段腔体滤波器的设计和仿真
4.3 腔体滤波器的测试
4.3.1 S参数测试
4.3.2 功率容量预估
4.3.3 腔体滤波器调谐和测试
4.3.4 L波段滤波器S参数测试
4.3.5 C波段滤波器S参数测试
4.4 本章小结
第五章 环形器和功分器的设计与实现
5.1 旋磁铁氧体Y节型环形器的设计
5.1.1 法拉第旋转
5.1.2 谐振中心频率
5.1.3 第二环形条件
5.1.4 设计步骤
5.2 铁氧体环形器的仿真
5.3 wilkinson微带功分器的设计
5.3.1 λ/4变换器匹配
5.3.2 隔离度设计
5.4 微带功分器的仿真
5.4.1 L波段功分器的版图和电磁仿真
5.4.2 C波段功分器的版图和电磁仿真
5.5 微带功分器测试
5.5.1 PCB布板布线规则
5.5.2 L波段功分器测试
5.5.3 C波段功分器测试
5.6 本章小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于卫星通信的海洋气象数据采集系统设计[J]. 谭鉴荣,吕雪芹,郎东梅,陆土金. 气象科技. 2013(01)
[2]被动微波遥感反演地表温度研究进展[J]. 陈修治,陈水森,李丹,苏泳娴,钟若飞. 地球科学进展. 2010(08)
硕士论文
[1]腔体滤波器的小型化研究[D]. 吴国建.电子科技大学 2013
[2]TD-SCDMAA频段交叉耦合腔体滤波器的研究与设计[D]. 费洪磊.电子科技大学 2011
本文编号：3591928
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景和意义
1.2 国内外无源模块设计的研究历史与现状
1.2.1 国外研究历史和现状
1.2.2 国内研究历史和现状
1.3 研究内容以及本文结构
第二章 CTS系统简介及无源模块指标确定
2.1 CTS系统简介
2.1.1 微波辐射计常见结构
2.1.2 CTS系统的基本原理
2.1.3 CTS系统射频前端框架
2.2 射频前端分析
2.2.1 谐波分析
2.2.2 回波影响分析
2.3 CTS系统射频前端无源模块
2.3.1 滤波模块
2.3.2 隔离模块
2.3.3 功率分配模块
2.4 无源模块的关键指标
2.4.1 无源模块通用设计指标
2.4.2 无源模块具体指标的提出
2.5 本章小结
第三章 腔体滤波器的设计
3.1 滤波器基本理论
3.1.1 频率响应
3.1.2 低通原型元件值
3.1.3 低通原型向带通转换
3.2 交叉耦合滤波器
3.2.1 传输零点的引入
3.2.2 耦合系数的计算
3.2.3 谐振器耦合系数的提取
3.2.4 多腔交叉耦合与单腔交指结构的比较
3.3 交叉指型腔体滤波器
3.3.1 交指耦合线结构传输特性
3.3.2 滤波器阶数确定
3.3.3 电容网络和电容矩阵
3.3.4 电容网络向S面网络转换
3.3.5 S面网络原型滤波器的综合
3.3.6 耦合线尺寸的确定
3.4 本章小结
第四章 交指腔体滤波器的仿真和实现
4.1 波导模传输抑制条件
4.2 滤波器的仿真
4.2.1 L波段腔体滤波器的设计和仿真
4.2.2 C波段腔体滤波器的设计和仿真
4.3 腔体滤波器的测试
4.3.1 S参数测试
4.3.2 功率容量预估
4.3.3 腔体滤波器调谐和测试
4.3.4 L波段滤波器S参数测试
4.3.5 C波段滤波器S参数测试
4.4 本章小结
第五章 环形器和功分器的设计与实现
5.1 旋磁铁氧体Y节型环形器的设计
5.1.1 法拉第旋转
5.1.2 谐振中心频率
5.1.3 第二环形条件
5.1.4 设计步骤
5.2 铁氧体环形器的仿真
5.3 wilkinson微带功分器的设计
5.3.1 λ/4变换器匹配
5.3.2 隔离度设计
5.4 微带功分器的仿真
5.4.1 L波段功分器的版图和电磁仿真
5.4.2 C波段功分器的版图和电磁仿真
5.5 微带功分器测试
5.5.1 PCB布板布线规则
5.5.2 L波段功分器测试
5.5.3 C波段功分器测试
5.6 本章小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于卫星通信的海洋气象数据采集系统设计[J]. 谭鉴荣,吕雪芹,郎东梅,陆土金. 气象科技. 2013(01)
[2]被动微波遥感反演地表温度研究进展[J]. 陈修治,陈水森,李丹,苏泳娴,钟若飞. 地球科学进展. 2010(08)
硕士论文
[1]腔体滤波器的小型化研究[D]. 吴国建.电子科技大学 2013
[2]TD-SCDMAA频段交叉耦合腔体滤波器的研究与设计[D]. 费洪磊.电子科技大学 2011
本文编号：3591928
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3591928.html
