雷达接收机的光纤传输系统设计

发布时间：2017-04-11 11:26

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【摘要】：光载无线通信(ROF)是新兴发展起来的无线通信技术,通过将微波信号调制到激光上,调制后的光波通过复杂的光纤链路进行传输,接收端再对微波信号进行解调送至接收机进行下一步的处理,本文主要目的是针对现有X波段气象雷达,设计出应用于X波段气象雷达的光电转换传输系统,通过理论和实验测试来验证系统的可行性。通过对系统各个部分的介绍,重点论述X波段光发射机中的LD激光器控制电路的设计,包括功率控制、自动温度控制、电源电路等。自动温度控制电路通过热电制冷器控制LD光源温度恒定,功率控制电路控制电路电流恒定使得功率输出保持在一恒定值上。本文对整个光纤传输系统的其他部分(LiNb03电光调制器、光纤、光电探测器等)的选择依据以及工作原理做出相应的介绍。最后对整个光纤传输系统在X波段进行了实验测试,测试结果基本满足预期指标。另外,本文还对接收机射频子系统中射频前端模块低噪声放大器和功率放大器做了设计和仿真,详细描述了用ADS设计X波段低噪声放大器的设计过程,并对原理图和版图进行联合仿真,仿真结果验证了设计的可靠性。最后文章给出了一款E类功率功率放大器设计方法,使用负载牵引找到考虑寄生输出电容后的最佳负载阻抗,再结合谐波阻抗控制方法设计E类放大器,对X波段的功率放大器设计提供了借鉴作用。
【关键词】：ROF 光纤传输线 X波段 低噪声放大器 ADS 功率放大器
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN959.4
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 第一章 绪论7-12
• 1.1 研究背景7
• 1.2 微波信号的光纤传输系统7-9
• 1.3 气象雷达原理9-10
• 1.4 本文主要研究内容10-12
• 第二章 光纤传输线理论12-20
• 2.1 光纤概述12-13
• 2.1.1 光纤结构12-13
• 2.1.2 光纤的分类13
• 2.2 光纤传输特性13-15
• 2.2.1 光纤的损耗特性13-15
• 2.2.2 光纤的色散特性15
• 2.3 光纤链路的组成15-17
• 2.4 光纤传输线中微波信号的相位变化17-18
• 2.5 保偏光纤18-19
• 2.6 本章内容总结19-20
• 第三章 LD光源以及驱动电路设计20-31
• 3.1 光源选择20-21
• 3.2 ATC电路设计21-26
• 3.3 APC电路设计26-27
• 3.4 系统电源27-29
• 3.5 MCU主控电路29-30
• 3.6 本章内容总结30-31
• 第四章 X波段气象雷达微波信号光纤传输系统31-46
• 4.1 系统组成31-35
• 4.2 10G BIT/S光纤传输系统的仿真设计35-42
• 4.3 系统技术指标42-45
• 4.4 本章内容总结45-46
• 第五章 X波段低噪声放大器设计与仿真46-54
• 5.1 传输线理论46
• 5.2 晶体管放大器设计理论46-48
• 5.3 电路设计与仿真结果48-53
• 5.4 本章内容总结53-54
• 第六章 功率放大器设计54-62
• 6.1 研究背景54
• 6.2 E类功率放大器的理论分析54-55
• 6.3 E类功率放大器的设计与仿真55-59
• 6.4 E类功率放大器的测试59-61
• 6.5 本章内容总结61-62
• 结束语62-63
• 参考文献63-66
• 致谢66-67
• 作者简介67

【参考文献】

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本文编号：299021