天线测试系统扩频组件研究

发布时间：2017-04-18 10:02

  本文关键词：天线测试系统扩频组件研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着微波技术向毫米波亚毫米波等高频段发展,天线工作频率也越来越高,相应地,对天线测试也提出了新的要求。毫米波天线测试系统通常由低频段的微波测试系统通过扩频的方式实现,因此,毫米波扩频组件的重要性便不言而喻。本论文首先对主流天线测试系统进行了分析,并结合实验室实际仪器使用情况,构建了一套基于频谱分析仪的毫米波天线测试系统。提出采用微波毫米波扩频技术,研制一系列倍频、混频组件,将实验室天线测试频率范围扩展至毫米波及亚毫米波频段。论文对扩频组件中的倍频器和谐波混频器进行了深入研究,研制了Ka波段有源二倍频器、W波段四次谐波混频器。实验测试结果表明:Ka波段有源二倍频器在26.5-40GHz带宽范围内能获得大于15dBm的功率输出;四次谐波混频器在W波段84-89GHz带宽范围内变频损耗小于23dB,在84-98GHz带宽范围内变频损耗小于33dB。谐波混频器在较宽范围内能够满足目前实验室毫米波天线测试系统下变频要求。使用上述扩频组件的天线测试系统具有模块化、标准化、开发周期短、成本低、操作简单等一系列优点。通过更换倍频和混频组件可以方便地变换测试系统频段测量范围。最后,利用系统对某W波段平面反射阵列天线进行了远场辐射方向图测试,实验测试结果表明该天线测试系统具有较好的实用性和可靠性,所研制的倍频和混频组件完全能够满足实验室毫米波天线测试系统的要求。
【关键词】：天线测试系统 毫米波 扩频组件 倍频器 谐波混频器
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN820
【目录】：

• 摘要5-6
• abstract6-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 课题研究的背景及意义9
• 1.2 天线测试系统扩频组件研究发展概况9-12
• 1.2.1 天线测试系统9-10
• 1.2.2 倍频器10-11
• 1.2.3 谐波混频器11-12
• 1.3 论文主要工作及章节安排12-14
• 第二章 天线测试系统及扩频组件分析与设计14-20
• 2.1 天线测试系统设计14-16
• 2.1.1 基于频谱分析仪的天线测试系统设计14-15
• 2.1.2 天线测试系统扩频原理15-16
• 2.2 天线测试系统主要技术指标16-18
• 2.2.1 天线测试系统接收机灵敏度16-17
• 2.2.2 天线测试系统动态范围17-18
• 2.2.3 提高系统动态范围的方法18
• 2.3 本章小结18-20
• 第三章 Ka波段有源二倍频器分析与设计20-35
• 3.1 倍频器基本原理20-23
• 3.1.1 倍频原理20-21
• 3.1.2 倍频器的分类21-22
• 3.1.3 倍频器的组成22
• 3.1.4 倍频器的技术指标22-23
• 3.2 Ka波段有源二倍频器设计23-31
• 3.2.1 芯片选择23-25
• 3.2.2 整体设计方案25-26
• 3.2.3 宽带带通滤波器设计26-28
• 3.2.4 微带-波导过渡结构设计28-30
• 3.2.5 AMMC-5040偏置电路设计30-31
• 3.3 Ka波段有源二倍频器实验研究31-33
• 3.3.1 加工与装配31-32
• 3.3.2 实验测试与结果分析32-33
• 3.4 本章小结33-35
• 第四章 W波段四次谐波混频器分析与设计35-57
• 4.1 谐波混频器基本理论35-41
• 4.1.1 混频器的简单介绍35-37
• 4.1.2 混频二极管原理37-39
• 4.1.3 谐波混频理论39-41
• 4.2 四次谐波混频器设计41-52
• 4.2.1 整体设计方案41-42
• 4.2.2 混频二极管的选取42-43
• 4.2.3 管对电路建模及谐波分析43-45
• 4.2.4 闲频回收与管座电路设计45-46
• 4.2.5 本振倍频放大链路设计46-48
• 4.2.6 W波段微带-波导过渡设计48
• 4.2.7 中频低通滤波器设计48-49
• 4.2.8 匹配电路设计49-51
• 4.2.9 整体优化仿真51-52
• 4.3 四次谐波混频器实验研究52-55
• 4.3.1 加工与装配52-53
• 4.3.2 实验测试与结果分析53-55
• 4.4 本章小结55-57
• 第五章 扩频组件应用及测试系统扩展57-61
• 5.1 谐波混频器的应用57-58
• 5.2 天线测试系统的扩展58-60
• 5.3 本章小结60-61
• 第六章 总结61-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-66
• 攻读硕士学位期间取得的成果66-67

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 吴亮;李江夏;钱蓉;孙晓玮;;50 GHz到325 GHz毫米波扩频自动测试系统关键技术研究[J];信息技术与标准化;2013年Z1期

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本文编号：314596