多发多收太赫兹通信系统前端研究
发布时间：2021-02-09 07:17
太赫兹无线通信技术是实现未来高速移动通信技术的重要途径之一,其以太赫兹波作为信号载波,可在自由空间信道中进行大容量信息传输。为了满足太赫兹跟瞄通信系统的应用需求,本文对多发多收太赫兹通信系统前端进行重点研究。基于一种新的太赫兹通信系统构架,优化了射频前端所需的关键电路,并开展实验研究。太赫兹关键电路的研究影响着整个太赫兹无线通信系统的性能。与传统的点对点通信系统不同,本文中的电路一致性也是电路性能中的一个研究重点,也同样影响着系统整体的性能。通过“场”和“路”结合的仿真方法,本文对220GHz分谐波混频器和110GHz三倍频器进行了优化。经过对电路基片和二极管装配详细的容差分析,研制出的分谐波混频器和三倍频器容差性能良好,提高了电路性能的一致性,为多发多收通信系统建立了良好基础。实验结果表明,混频器在213GHz219GHz频率范围内变频损耗优于12.5dB;倍频器在频带105115GHz范围内功率输出都优于3mW,可以良好的驱动混频器工作。同时,为了实现单边带通信,本文基于直接耦合谐振腔结构,研制了高矩形系数的带通腔体滤波器。该滤波器在通带...
【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】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题背景与意义
1.1.1 太赫兹波的特性
1.1.2 太赫兹无线通信的特征
1.1.3 太赫兹无线通信的应用场景
1.1.4 多发多收太赫兹无线通信技术的现实需求
1.2 太赫兹通信系统前端研究国内外发展动态
1.2.1 太赫兹无线通信技术国内外发展动态
1.2.2 太赫兹关键电路国内外发展动态
1.3 论文研究难点
1.4 论文研究内容
1.5 论文章节安排
第二章 太赫兹通信系统前端基础理论
2.1 肖特基势垒二极管非线性理论
2.2 太赫兹混频器理论
2.2.1 微波混频器理论
2.2.2 分谐波混频器理论
2.2.3 分谐波混频器主要技术指标
2.3 太赫兹倍频器理论
2.3.1 倍频器理论
2.3.2 三倍频器理论
2.3.3 倍频器主要技术指标
2.4 滤波器理论
2.4.1 二端口散射参量
2.4.2 滤波器特性参量
2.5 本章小结
第三章 多发多收太赫兹通信系统前端方案研究
3.1 发射机前端方案
3.1.1 单通道发射机前端方案
3.1.2 多通道发射机前端方案
3.2 接收机前端方案
3.3 关键电路指标分解
3.3.1 太赫兹分谐波混频器指标分解
3.3.2 太赫兹倍频器指标分解
3.3.3 太赫兹带通滤波器指标分解
3.4 本章小结
第四章 多发多收太赫兹通信系统前端关键电路优化仿真
4.1 220GHz分谐波混频器
4.1.1 分谐波混频器研究方法
4.1.2 肖特基混频势垒二极管模型
4.1.3 220GHz分谐波混频器电路拓扑
4.1.4 分谐波混频器传输线选取
4.1.5 分谐波混频器介质基片选取
4.1.6 分谐波混频器优化仿真
4.1.7 分谐波混频器容差分析
4.2 110GHz三倍频器研究
4.2.1 三倍频器研究方法
4.2.2 三倍频器肖特基二极管模型
4.2.3 110GHz三倍频器电路拓扑
4.2.4 三倍频器传输线选取
4.2.5 三倍频器介质基片选取
4.2.6 110GHz三倍频器仿真优化
4.2.7 110GHz三倍频器容差分析
4.3 太赫兹带通滤波器
4.3.1 谐振腔设计
4.3.2 传输零点的设计
4.3.3 滤波器优化仿真
4.4 本章小结
第五章 太赫兹多发多收通信系统前端实验研究
5.1 关键电路实验
5.1.1 220GHz分谐波混频器实验
5.1.2 110GHz三倍频器实验
5.1.3 220GHz带通滤波器实验
5.2 单通道通信系统前端实验
5.2.1 单通道引导链路实验
5.2.2 单通道发射链路实验
5.2.3 单通道整体实验
5.3 多通道通信系统前端实验
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Broadband 630-720 GHz Schottky Based Sub-Harmonic Mixer Using Intrinsic Resonances of Hammer-Head Filter[J]. Yue He,Yaoling Tian,Li Miao,Jun Jiang,XianJin Deng. 中国通信. 2019(02)
[2]典型大气窗口太赫兹波传输特性和信道分析[J]. 王玉文,董志伟,李瀚宇,周逊,罗振飞. 物理学报. 2016(13)
[3]太赫兹科学技术的新发展[J]. 刘盛纲. 中国基础科学. 2006(01)
博士论文
[1]固态太赫兹高速无线通信技术[D]. 陈哲.电子科技大学 2017
[2]毫米波及太赫兹混频技术研究[D]. 赵伟.电子科技大学 2015
硕士论文
[1]GaAs单片集成650GHz三倍频器研究[D]. 韩祎炜.电子科技大学 2015
本文编号：3025271
【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】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题背景与意义
1.1.1 太赫兹波的特性
1.1.2 太赫兹无线通信的特征
1.1.3 太赫兹无线通信的应用场景
1.1.4 多发多收太赫兹无线通信技术的现实需求
1.2 太赫兹通信系统前端研究国内外发展动态
1.2.1 太赫兹无线通信技术国内外发展动态
1.2.2 太赫兹关键电路国内外发展动态
1.3 论文研究难点
1.4 论文研究内容
1.5 论文章节安排
第二章 太赫兹通信系统前端基础理论
2.1 肖特基势垒二极管非线性理论
2.2 太赫兹混频器理论
2.2.1 微波混频器理论
2.2.2 分谐波混频器理论
2.2.3 分谐波混频器主要技术指标
2.3 太赫兹倍频器理论
2.3.1 倍频器理论
2.3.2 三倍频器理论
2.3.3 倍频器主要技术指标
2.4 滤波器理论
2.4.1 二端口散射参量
2.4.2 滤波器特性参量
2.5 本章小结
第三章 多发多收太赫兹通信系统前端方案研究
3.1 发射机前端方案
3.1.1 单通道发射机前端方案
3.1.2 多通道发射机前端方案
3.2 接收机前端方案
3.3 关键电路指标分解
3.3.1 太赫兹分谐波混频器指标分解
3.3.2 太赫兹倍频器指标分解
3.3.3 太赫兹带通滤波器指标分解
3.4 本章小结
第四章 多发多收太赫兹通信系统前端关键电路优化仿真
4.1 220GHz分谐波混频器
4.1.1 分谐波混频器研究方法
4.1.2 肖特基混频势垒二极管模型
4.1.3 220GHz分谐波混频器电路拓扑
4.1.4 分谐波混频器传输线选取
4.1.5 分谐波混频器介质基片选取
4.1.6 分谐波混频器优化仿真
4.1.7 分谐波混频器容差分析
4.2 110GHz三倍频器研究
4.2.1 三倍频器研究方法
4.2.2 三倍频器肖特基二极管模型
4.2.3 110GHz三倍频器电路拓扑
4.2.4 三倍频器传输线选取
4.2.5 三倍频器介质基片选取
4.2.6 110GHz三倍频器仿真优化
4.2.7 110GHz三倍频器容差分析
4.3 太赫兹带通滤波器
4.3.1 谐振腔设计
4.3.2 传输零点的设计
4.3.3 滤波器优化仿真
4.4 本章小结
第五章 太赫兹多发多收通信系统前端实验研究
5.1 关键电路实验
5.1.1 220GHz分谐波混频器实验
5.1.2 110GHz三倍频器实验
5.1.3 220GHz带通滤波器实验
5.2 单通道通信系统前端实验
5.2.1 单通道引导链路实验
5.2.2 单通道发射链路实验
5.2.3 单通道整体实验
5.3 多通道通信系统前端实验
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Broadband 630-720 GHz Schottky Based Sub-Harmonic Mixer Using Intrinsic Resonances of Hammer-Head Filter[J]. Yue He,Yaoling Tian,Li Miao,Jun Jiang,XianJin Deng. 中国通信. 2019(02)
[2]典型大气窗口太赫兹波传输特性和信道分析[J]. 王玉文,董志伟,李瀚宇,周逊,罗振飞. 物理学报. 2016(13)
[3]太赫兹科学技术的新发展[J]. 刘盛纲. 中国基础科学. 2006(01)
博士论文
[1]固态太赫兹高速无线通信技术[D]. 陈哲.电子科技大学 2017
[2]毫米波及太赫兹混频技术研究[D]. 赵伟.电子科技大学 2015
硕士论文
[1]GaAs单片集成650GHz三倍频器研究[D]. 韩祎炜.电子科技大学 2015
本文编号：3025271
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3025271.html
