Ku波段接收前端研究

发布时间：2017-09-14 07:07

  本文关键词：Ku波段接收前端研究

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【摘要】：移动卫星通信系统主要由卫星通信系统和可在运动过程中进行信号传输的基站组成,因其可以实现各种应急条件下的实时通信,而成为近些年的研究热点。接收前端作为移动卫星通信系统中的关键部件,其增益和噪声系数的大小将直接决定整个接收系统对微弱信号的分辨及处理能力。研究具有低噪声高增益特点的的接收前端组件不仅能够提高移动卫星通信系统的接收灵敏度,还可以降低系统对接收天线增益的要求,从而可以减小天线的尺寸,进而实现基站的小型化。针对具有高性能特性的Ku波段接收前端组件中的关键部件,本文做了相关研究,并设计一款Ku波段接收前端,使其具有具有低噪声、高增益、低成本的特点。下面是本文针对Ku波段接收前端组件的研究所做得主要工作:1.分析接收前端组件指标要求,制定一可行的设计方案。2.研究低噪声放大器的工作原理及设计方法,并设计了一款双通道低噪声放大器,放大器在12.25GHz~12.75GHz的频率范围内满足以下指标要求:两路放大器的噪声系数均小于0.94dB、增益均大于24dB、增益平坦度均小于0.5dB;且两路放大器的增益差值小于0.5dB、相位差值小于5o。3.研究介质振荡器的设计理论及方法,采用并联反馈式结构设计了两款介质振荡器。两款振荡器的输出频率分别为10.6GHz、11.3GHz,并均实现了输出功率大于10dBm、相位噪声小于-100dBc/Hz@100KHz的项目要求。4.研究FET有源混频器的基本工作原理,采用漏极混频的电路形式设计了两款FET漏极有源混频器,并实现了变频增益大于5dB的项目需求。5.选用合适的中频放大器,实现接收前端组件对高增益的要求。6.最后将设计好的各个部件将其级联成一接收前端组件,完成整个接收前端的测试与调试。
【关键词】：接收前端 低噪声放大器 有源混频器 介质振荡器
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN927.23
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 课题研究背景与意义10-11
• 1.2 国内外发展动态11-14
• 1.3 Ku波段接收前端的方案介绍14-18
• 1.3.1 接收前端的主要技术指标14-16
• 1.3.2 Ku波段接收前端设计方案16-18
• 第二章 Ku波段双通道低噪声放大器设计18-37
• 2.1 波导与微带间过渡结构的设计18-20
• 2.1.1 波导-探针-微带过渡的基本理论19
• 2.1.2 探针过渡的建模与仿真19-20
• 2.2 低噪声放大器基本原理20-25
• 2.2.1 低噪声放大器的主要指标20-21
• 2.2.2 放大器的S参数介绍21-25
• 2.3 低噪声放大器的仿真设计25-34
• 2.3.1 有源器件的选择26-27
• 2.3.2 静态工作点分析与偏置电路设计27-28
• 2.3.3 稳定性分析28-29
• 2.3.4 匹配电路设计29-32
• 2.3.5 放大器整体电路设计与版图优化32-34
• 2.4 低噪声放大器的测试与分析34-36
• 2.5 本章小结36-37
• 第三章 介质振荡器的仿真设计37-50
• 3.1 介质振荡器的基本原理37-40
• 3.1.1 微波振荡器设计基本理论37-38
• 3.1.2 介质振荡器的基本电路形式38-40
• 3.2 介质振荡器仿真设计40-47
• 3.2.1 有源器件的选择40
• 3.2.2 静态工作点扫描40-41
• 3.2.3 介质谐振器的分析与建模仿真41-44
• 3.2.4 介质振荡器的S参数仿真44-46
• 3.2.5 介质振荡器的谐波平衡法仿真46-47
• 3.3 介质振荡器的调试47-49
• 3.4 本章小结49-50
• 第四章 FET有源混频器的仿真设计50-70
• 4.1 混频器的基本原理50-54
• 4.1.1 混频器的主要技术指标50-52
• 4.1.2 有源混频器设计的基本理论52-54
• 4.2 FET有源混频器的仿真设计54-64
• 4.2.1 静态工作点扫描54-55
• 4.2.2 相关滤波器设计55-60
• 4.2.3 匹配电路设计60-61
• 4.2.4 谐波平衡法仿真与优化61-64
• 4.3 FET有源混频器的测试64-69
• 4.4 本章小结69-70
• 第五章 中频放大器与镜频抑制滤波器设计70-76
• 5.1 中频放大器设计70-72
• 5.1.1 中频放大器芯片选择70-72
• 5.1.2 中频放大芯片供电电路的设计72
• 5.2 镜频抑制滤波器设计72-75
• 5.3 本章小结75-76
• 第六章 测试与总结76-80
• 6.1 级联测试76-78
• 6.2 总结78-80
• 致谢80-81
• 参考文献81-84
• 攻硕期间取得的研究成果84-85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 王洁;宋志东;张娟;湛婷;;V波段波导-微带探针转换器设计[J];电子科技;2014年07期

2 赵明国;薛严冰;;Ku波段低噪声放大器的设计[J];遥测遥控;2011年02期

3 刘喜明;;基于ADS的X波段低噪声放大器的设计与仿真[J];现代电子技术;2008年19期

4 徐涛;;一种Ku双本振多输出高频头的设计[J];中国有线电视;2008年08期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 赵明国;Ku波段低噪声放大器的研究[D];大连交通大学;2012年

2 孙家训;基于直播卫星接收的高性能LNB设计[D];安徽大学;2011年

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本文编号：848579