高精度数字驻波表的设计与实现

发布时间：2017-08-12 02:28

  本文关键词：高精度数字驻波表的设计与实现

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【摘要】：长距离无线通信系统具有频率低、功率大的特点,而驻波比是影响无线通信系统性能的主要参数,因此设计和实现一款精度高、成本低、体积小、操作简单的数字驻波表,能够方便、快捷、高效的测量系统驻波比是非常有现实意义的。论文以优化数字驻波表性能指标参数为目的,采用变压器定向耦合器方案,重点分析了1.6MHz到100MHz数字驻波表的变压器定向耦合器工作原理和参数优化,通过软件仿真形式得到了S参数,并制作了数字驻波表样机,进行了实际指标测量,最后通过北京无线电计量研究所计量,满足设计目标。同时,为了扩宽该数字驻波表工作带宽,还设计和实现了100MHz到500MHz微带线定向耦合器作为该数字驻波表的选用器件。论文设计和实现的数字驻波表工作频率为1.6MHz至100MHz,耦合度为30dB,耦合平坦度为±0.7dB,方向性大于25dB,驻波比小于1.25,主线损耗小于0.25dB,测量功率最大可达150W,测量精度误差小于±5%。该数字驻波表采用12V直流和锂电池两种方式供电,具有自动切换功能,液晶显示屏能够数字化、实时显示正、反向功率和驻波比,测量精度高、反应速度快。论文通过理论分析和模拟仿真对驻波表进行了优化设计,尤其是耦合模块和检波模块的合理选择,以及检波二极管在小信号下的功率补偿设计,对提高驻波比测量精度和降低制造成本起到了十分重要的作用。结果表明,该设计方案在低成本情况下满足了数字驻波表高精度测量要求,具有一定的实用价值。
【关键词】：高精度 数字驻波表 定向耦合器
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM934.71;TN92
【目录】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 驻波比测量仪表介绍12-13
• 1.3 本论文主要内容及组织形式13-15
• 第二章 驻波表基本原理及组成15-34
• 2.1 驻波及驻波比测量15-18
• 2.2 驻波表组成18-20
• 2.3 变压器定向耦合器基本原理20-22
• 2.4 微带线定向耦合器基本原理22-32
• 2.4.1 定向耦合器性能指标22-24
• 2.4.2 定向耦合器网络分析24-29
• 2.4.3 耦合微带线介绍29-32
• 2.5 本章小结32-34
• 第三章 1.6MHz-100MHz驻波比测量系统设计与实现34-58
• 3.1 驻波表系统构成34-35
• 3.2 驻波表各模块设计35-52
• 3.2.1 耦合模块设计35-47
• 3.2.2 检波模块设计47-49
• 3.2.3 数据处理模块设计49-50
• 3.2.4 显示模块设计50-51
• 3.2.5 电源模块设计51-52
• 3.3 驻波表样机测试与计量52-56
• 3.3.1 样机测试52-55
• 3.3.2 样机计量55-56
• 3.4 本章小结56-58
• 第四章 100MHz-500MHz耦合模块的设计与实现58-72
• 4.1 微带线定向耦合器电路设计58-62
• 4.2 微带线定向耦合器参数仿真62-65
• 4.3 微带线定向耦合器实测分析65-70
• 4.4 本章小结70-72
• 第五章 总结与展望72-74
• 5.1 总结72-73
• 5.2 展望73-74
• 附录74-76
• 参考文献76-79
• 致谢79-80
• 附件80

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本文编号：659360