六端口接收机关键技术研究

发布时间：2017-09-29 04:23

  本文关键词：六端口接收机关键技术研究

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【摘要】：六端口电路作为一种重要的无源网络,通常由一个功分器和三个正交混合电桥组成,其最初被应用于微波测量和网络分析仪等系统之中。由于六端口电路仅由无源器件构成,并且可由全微带线电路实现,因此其结构十分简单,成本十分低廉。这些优点使得其受到了广泛的关注,并将其应用拓展到了雷达和通信等领域。本文旨在设计一基于六端口电路的直接变频测向接收前端,主要研究了六端口电路在相位测量方面的应用,工作内容包括:首先,本文对六端口电路的原理和发展近况以及直接变频接收前端进行了介绍。同时,本文对六端口电路的结构进行了研究,设计了三种宽带功分器、两种宽带正交混合电桥以及一种六端口电路,并对三种功分器和两种耦合器的优缺点进行了总结。其次,根据六端口直接变频接收前端设计的需要,本文对宽带低噪声放大器进行了研究,并设计了一工作在S波段的低噪声放大器。再次,本文分析了六端口电路非理想因素对鉴相的影响,并设计出了一工作在S波段的基于六端口电路的直接变频测向接收前端,并给出了接收前端的结构框图。综合对外形尺寸和电磁兼容设计的考虑,该六端口直接变频接收前端采用了分层电路设计的结构理念。按照实际电路的层面结构划分,该接收机系统主要包括:矩阵开关、限幅放大器、衰减滤波电路、滤波功分电路、功率检测电路、六端口鉴相电路、以及差分运算放大电路。最后,本文分析了在调试过程中遇到的增益不平坦和自激等问题并给出了解决方案。此外,本文还对所设计接收机的测试数据进行了分析和总结,实验数据表明该直接变频接收前端达到了用户的设计要求。
【关键词】：六端口电路 直接变频 低噪声放大器 接收机 相位测量
【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】：TN851
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 引言10
• 1.2 接收机结构分类10-15
• 1.2.1 超外差接收机10-12
• 1.2.2 直接变频接收机12-13
• 1.2.3 数字接收机13-14
• 1.2.4 镜像抑制接收机14-15
• 1.3 六端口技术简介15-16
• 1.4 六端口技术国内外研究现状16-17
• 1.5 本文的工作内容及结构安排17-19
• 第二章 六端口电路原理及实现19-44
• 2.1 六端口电路19-22
• 2.1.1 六端口电路原理19-20
• 2.1.2 六端口电路信号解调原理20-22
• 2.2 六端口电路的实现22-43
• 2.2.1 宽带功分器的设计22-34
• 2.2.1.1 第一种功分器的设计23-26
• 2.2.1.2 第二种功分器的设计26-30
• 2.2.1.3 第三种功分器的设计30-33
• 2.2.1.4 小结33-34
• 2.2.2 宽带 3dB正交耦合器的设计34-41
• 2.2.2.1 第一种耦合器的设计34-38
• 2.2.2.2 第二种耦合器的设计38-41
• 2.2.2.3 小结41
• 2.2.3 一种六端口电路的实现41-43
• 2.3 本章小结43-44
• 第三章 宽带低噪声放大器的设计与实现44-53
• 3.1 微波晶体管简介44-45
• 3.2 低噪声放大器的技术指标45-49
• 3.2.1 噪声系数及噪声温度45-46
• 3.2.2 增益及增益平坦度46-47
• 3.2.3 工作频率及带宽47
• 3.2.4 输入输出驻波比47-48
• 3.2.5 动态范围48-49
• 3.3 宽带低噪声放大器设计实例49-52
• 3.3.1 宽带低噪声放大器的技术指标49
• 3.3.2 宽带低噪声放大器的设计49-52
• 3.4 本章小结52-53
• 第四章 六端口直接变频测向接收前端的设计53-79
• 4.1 六端口直接变频测向接收前端总体设计方案53-61
• 4.1.1 多基线干涉仪测向原理53-55
• 4.1.2 六端口电路鉴相原理55-56
• 4.1.3 六端口电路非理想因素对鉴相的影响56-58
• 4.1.3.1 功分器相位不平衡对鉴相的影响56-57
• 4.1.3.2 功分器幅度不平衡对鉴相的影响57-58
• 4.1.4 六端口直接变频测向接收前端的主要技术指标58
• 4.1.5 六端口直接变频测向接收前端的设计方案58-60
• 4.1.6 六端口直接变频测向接收前端的链路指标60-61
• 4.2 六端口直接变频测向接收前端的具体实现61-71
• 4.2.1 矩阵开关61-63
• 4.2.2 衰减滤波模块63-64
• 4.2.3 限幅放大器64-65
• 4.2.4 滤波功分模块65-66
• 4.2.5 功率检测电路66-67
• 4.2.6 六端口网络与运放电路模块67-69
• 4.2.7 测向接收前端整体结构69-71
• 4.3 系统测试71-75
• 4.3.1 测试方法及平台71-72
• 4.3.2 测试数据72-75
• 4.4 测试中发现的问题及解决方案75-78
• 4.4.1 限幅放大器耦合输出增益不平坦及解决方案75-77
• 4.4.2 功率检测电路自激及解决方案77-78
• 4.5 本章小结78-79
• 第五章 结论79-80
• 5.1 总结79
• 5.2 展望79-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-85
• 攻硕期间的研究成果85-86

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 叶斌;对传统超外差接收机的数字化改进[J];电子对抗技术;2001年05期

2 田克纯;周武中;陈宏滨;覃远年;;一种双正交零中频接收机的设计和电路实现[J];西南师范大学学报(自然科学版);2010年02期

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本文编号：939967