毫米波透过率测试系统关键技术与系统集成研究

发布时间：2023-03-04 17:11

　　烟幕是现代战争重要组成部分,而烟幕云团的毫米波衰减率是研究烟火药配方与功能添加剂设计的一个重要参数。所以独立自主开发出一套能满足烟幕衰减率测量的毫米波频段的专用测试系统显得极其重要。本文根据南京理工大学提出的“3mm/8mm毫米波透过率测试系统”的技术需求,研究了W和Ka频段收发模块,结合其他部件如定制的天线,线性电源、架设平台和相关软件等,集成了一套完整测试系统。该系统可用于外场条件爆炸成烟的毫米波发烟剂透过率测试,也可借助可供燃烧反应的微波暗室,用于研究毫米波的衰减效应。根据目前毫米波主要通过X波段或者Ku波段倍频产生的方式。本文分别设计了X波段频率源模块、W和Ka波段发射模块、W/Ka波段接收模块、中频模块等,这些模块实现各自的功能并有各自的指标约束,它们的有序级联构成了毫米波收发模块的整体电路。整篇文章先围绕着这些模块的电路设计和实现方式进行具体分析,又对各个模块的调试方法、测试方式和测试结果作了详细说明。毫米波收发模块达到的主要技术指标:W频段发射模块输出频率为95GHz,输出功率大于15dBm,相位噪声为-83dBc/Hz@1kHz,-92dBc/Hz@10kHz,-92d...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
        1.1.1 毫米波的特点及应用
    1.2 毫米波收发模块国内外研究动态
        1.2.1 国外研究动态
        1.2.2 国内研究动态
    1.3 本文主要工作及内容安排
第二章 毫米波收发模块理论基础
    2.1 毫米波接收机类型
        2.1.1 超外差接收机
        2.1.2 零中频接收机
        2.1.3 低中频接收机
    2.2 微波频率合成器
        2.2.1 锁相频率合成器
        2.2.2 DDS频率合成器
        2.2.3 DDS+PLL频率合成器
            2.2.3.1 DDS做PLL的参考信号
            2.2.3.2 DDS与PLL输出信号混频
第三章 毫米波透过率测试系统收发模块设计
    3.1 课题指标和系统方案制定
        3.1.1 课题技术指标
        3.1.2 系统方案设计
    3.2 X波段频率源模块设计
        3.2.1 X波段频率源功能和技术指标
        3.2.2 X波段频率源的设计
            3.2.2.1 频率偏置信号产生电路的设计
            3.2.2.2 锁相环相位噪声的计算和仿真
        3.2.3 微波频率源模块的实现
    3.3 W频段毫米波收发模块的设计
        3.3.1 W频段毫米波收发模块电路设计
        3.3.2 W频段毫米波模块的实现
    3.4 Ka频段毫米波模块的设计
        3.4.1 Ka频段毫米波模块电路的设计
        3.4.2 Ka频段毫米波模块电路的实现
    3.5 中频模块设计
        3.5.1 关键器件的选择
            3.5.1.1 增益可变放大器选择
            3.5.1.2 功率检波器的选择
        3.5.2 中频模块电路设计
        3.5.3 中频模块的实现
    3.6 信号处理系统硬件设计
    3.7 本章小结
第四章 毫米波透过率测试系统各模块测试与系统集成
    4.1 X波段频率源模块的调试与测试
    4.2 W频段毫米波收发模块的测试
        4.2.1 W频段毫米波发射模块的测试
        4.2.2 W频段毫米波接收模块的测试
    4.3 Ka频段毫米波收发模块的测试
        4.3.1 Ka频段毫米波发射模块的测试
        4.3.2 Ka频段毫米波接收模块的测试
    4.4 中频模块的测试
    4.5 毫米波透过率测试系统集成与测试
        4.5.1 毫米波发射机集成
        4.5.2 毫米波接收机集成
        4.5.3 系统功能测试
    4.6 本章小结
第五章 总结
    5.1 本文工作总结
    5.2 工作不足
致谢
参考文献
硕士期间的研究成果



本文编号：3754667