微波模块幅频响应测试系统关键技术的研究

发布时间：2017-09-23 08:35

  本文关键词：微波模块幅频响应测试系统关键技术的研究

  更多相关文章： 幅频响应 测试系统 S波段频率合成器 Ka波段二极管检波器

【摘要】：本文对微波模块幅频响应测试系统的关键技术展开研究,该测试系统服务于卫星通信地面站发射机,包含S波段频率源和Ka波段检波器等关键部分,主要工作由以下几个方面组成：1、设计并测试S波段频率合成器。本文通过理论分析、设计测试,从直接数字式频率合成器(DDS)与锁相环混频、DDS驱动锁相环等方案中,最终选择DDS驱动内置压控振荡器锁相环芯片的方案。通过对DDS、锁相环、数控衰减与放大器、耦合器、检波器的设计,最终制作一个S波段频率合成器。该频率合成器在S波段相位噪声优于-92.78dBc/Hz@1kHz,杂散小于-60dBc,功率输出范围可达-30-10dBm。同时,结合自制压控振荡器的测试数据,用MATLAB编程分析锁相环中各部分对频率源相位噪声指标的贡献。2、设计Ka波段检波器。本文选择两种砷化镓肖特基二极管DMK2790和MZBD-9161分别进行二极管检波器设计。并根据DMK2790的平面图以及显微镜下估测的物理结构层次,结合电路安装方式,建立了二极管无源部分的三维电磁仿真模型。3、设计ARM主控板以及PC端测试系统软件。主控芯片采用飞思卡尔公司最新的Cortex-M4内核ARM芯片,并在IAR for ARM平台上进行程序编写。界面设计采用微软公司VC6.0中MFC模块,用C++语言进行编写。该软件包含频率源控制部分、通信部分、检波器幅频响应显示部分。PC通过USB线与ARM主控板通信,可以控制频率源输出的频率与功率,并且读取ARM主控板的回传数据。
【关键词】：幅频响应 测试系统 S波段频率合成器 Ka波段二极管检波器
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN927.21;TN74;TN763.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 第一章 绪论7-11
• 1.1 研究背景7-8
• 1.2 国内外发展动态8-9
• 1.3 论文工作和结构安排9-11
• 第二章 频率源分析、设计与测试11-33
• 2.1 频率合成器方案选择11-14
• 2.1.1 频率合成器常见方案介绍11-13
• 2.1.2 DDS驱动锁相环方案设计13-14
• 2.2 锁相环相位噪声分析14-24
• 2.2.1 自制VCO的设计与测试结果14-17
• 2.2.2 环路滤波器的设计17-19
• 2.2.3 相位噪声分析与验证19-24
• 2.3 S波段宽带频率源的设计与测试24-33
• 2.3.1 频率源关键电路的研究24-32
• 2.3.2 频率合成器的测试结果32-33
• 第三章 检波器分析与设计33-49
• 3.1 二极管检波原理及主要技术指标33-36
• 3.1.1 二极管检波器原理33-34
• 3.1.2 二极管检波器主要指标34-36
• 3.2 肖特基二极管原理与建模36-41
• 3.2.1 肖特基二极管原理36-37
• 3.2.2 肖特基二极管选择与建模37-41
• 3.3 检波器无源部分的设计41-43
• 3.3.1 Ka波段波导-微带转换的仿真41-42
• 3.3.2 低通滤波器的仿真42-43
• 3.4 Ka波段检波器的整体仿真43-49
• 3.4.1 用DMK2790设计检波器43-44
• 3.4.2 用MZBD-9161设计检波器44-49
• 第四章 微波模块幅频响应测试系统的集成49-53
• 4.1 测试系统控制主板的设计49-50
• 4.2 测试系统软件平台的设计50-51
• 4.3 测试系统的应用与验证51-53
• 第五章 总结与展望53-55
• 致谢55-57
• 参考文献57-60

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本文编号：904268