Ka波段方向回溯阵列系统设计
发布时间：2021-11-01 06:35
具有控制电路的相控系统在当今军事和商业无线通信领域中获得了广泛的应用,同时日益增长的通信需求也亟需相控系统相关的射频器件和系统的设计革新。方向回溯阵列是一种特殊的相控阵列,相比传统相控阵列,具有结构简单、低成本、低功耗且易于集成等特点,不需要复杂的数字信号处理（DSP）技术或控制算法,也不需要关于入射波方向的先验知识,就可以自动回溯到来波方向,具有很高的研究和应用价值,引起了国内外学者的广泛关注和兴趣。本文首先介绍了两种典型方向回溯阵列:Van Atta阵列和Pon-Type阵列,对这两种方向回溯阵列的原理进行了详细阐述,同时对基于此二种结构衍生的其他方向回溯系统进行了研究及分析;在此基础上本文提出一种新型的工作在20GHz（Ka波段）的方向回溯阵列系统,系统由天线阵、两级混频器结构、功率分配器、压控移相器以及数字逻辑部分构成。所设计的方向回溯系统有如下特点:（1）可以通过设置特定的移相器电压值使其作为典型的相控阵列来使用;（2）可以通过实时地动态调整移相器电压值使其作为方向回溯阵列而应用;（3）当来波信号突然消失时,系统仍然可以工作;（4）重新发射信号的频率可以是任意频率,可以不同于...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
dB威尔金森功分器示意图
杭州电子科技大学硕士学位论文1321002/SABZCZD=+++(2.14)0Z是传输线的阻抗，我们的设计中为50Ω。把式(2.14)代入到式(2.13)，我们有2120022022122(2+Z-)SjZCCZC=++(2.15)假设L=0.1，C=10，C2=1，我们可以将其幅度和相位画成图像，得到图2.6。图2.6移相器模型的幅度相位响应可以发现，在通频带内，移相器的相移范围接近90度，这表明对于特定的频率，通过调整谐振频率，我们可以得到接近90度的相位变化。若采用更多的并联谐振电容与小电容耦合，便可以得到更宽的通带以及相位上更大幅度的响应。此外，通过调整谐振频率便可以改变相位响应。此外，每个通带的谐振电路频率不必完全相同，只要通带足够宽，就可以得到我们需要的相位响应。2.4本章小结本章介绍了方向回溯阵列系统所必需的模块及器件。包括两级的下变频混频器、3dB威尔金森功分器以及移相范围超过360°的压控移相器；(1)详细介绍了混频器的频率变换原理以及几个主要的性能指标，并且对于下变频混频器，给出了需要的频率范围以及选取的芯片型号；(2)对于威尔金森功分器，给出了其功率分配原理以及提高端口隔离度的方法，并且给出了其性能指标；(3)对于360°压控移相器，提出了一种基于CRLHTL结构的压控移相器，介绍了其移相原理，为后面的模块设计奠定了理论基础，加深了对系统模块及器件的深入了解。
有各自的使用频率，而天线按照不同的频段可分为VLF波段天线、HF波段天线、VHF波段天线、UHF波段天线、S波段天线、X波段天线、K波段天线以及W波段天线等等；按照天线的结构，可以将天线分为线天线和孔径天线。线天线包括单极子天线、环天线、八木天线等；孔径天线则包含了缝隙天线、反射面天线、喇叭天线、贴片天线等。另一方面，根据每个通信系统中使用天线的数目，可以将天线分为单一天线和阵列天线。1953年，基本的微带天线理论由G.A.Deschamps提出；1972年，R.E.Munson设计出了实际的微带天线。一个典型的微带天线结构如图3.1所示：图3.1微带天线示意图微带天线由辐射单元、介质基板以及金属地三部分组成。辐射单元的长度L
本文编号：3469686
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
dB威尔金森功分器示意图
杭州电子科技大学硕士学位论文1321002/SABZCZD=+++(2.14)0Z是传输线的阻抗，我们的设计中为50Ω。把式(2.14)代入到式(2.13)，我们有2120022022122(2+Z-)SjZCCZC=++(2.15)假设L=0.1，C=10，C2=1，我们可以将其幅度和相位画成图像，得到图2.6。图2.6移相器模型的幅度相位响应可以发现，在通频带内，移相器的相移范围接近90度，这表明对于特定的频率，通过调整谐振频率，我们可以得到接近90度的相位变化。若采用更多的并联谐振电容与小电容耦合，便可以得到更宽的通带以及相位上更大幅度的响应。此外，通过调整谐振频率便可以改变相位响应。此外，每个通带的谐振电路频率不必完全相同，只要通带足够宽，就可以得到我们需要的相位响应。2.4本章小结本章介绍了方向回溯阵列系统所必需的模块及器件。包括两级的下变频混频器、3dB威尔金森功分器以及移相范围超过360°的压控移相器；(1)详细介绍了混频器的频率变换原理以及几个主要的性能指标，并且对于下变频混频器，给出了需要的频率范围以及选取的芯片型号；(2)对于威尔金森功分器，给出了其功率分配原理以及提高端口隔离度的方法，并且给出了其性能指标；(3)对于360°压控移相器，提出了一种基于CRLHTL结构的压控移相器，介绍了其移相原理，为后面的模块设计奠定了理论基础，加深了对系统模块及器件的深入了解。
有各自的使用频率，而天线按照不同的频段可分为VLF波段天线、HF波段天线、VHF波段天线、UHF波段天线、S波段天线、X波段天线、K波段天线以及W波段天线等等；按照天线的结构，可以将天线分为线天线和孔径天线。线天线包括单极子天线、环天线、八木天线等；孔径天线则包含了缝隙天线、反射面天线、喇叭天线、贴片天线等。另一方面，根据每个通信系统中使用天线的数目，可以将天线分为单一天线和阵列天线。1953年，基本的微带天线理论由G.A.Deschamps提出；1972年，R.E.Munson设计出了实际的微带天线。一个典型的微带天线结构如图3.1所示：图3.1微带天线示意图微带天线由辐射单元、介质基板以及金属地三部分组成。辐射单元的长度L
本文编号：3469686
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