低相噪微波毫米波振荡器研究
发布时间：2021-05-19 18:49
振荡器作为雷达和无线系统的核心部件,为系统提供稳定的信号输出。在包括诸如频率、功率、谐波抑制、相位噪声等振荡器诸多参数中,相位噪声一直是其最为重要的指标。本文以获得低相位噪声为目标,从理论上理解振荡器相位噪声模型,并且基于相关理论提出了多种提高振荡器相位噪声的方法,利用相关技术对低相位噪声振荡器进行深入研究,主要研究可概括为如下几个方面:（1）本文从不同低相位噪声振荡器拓扑结构出发,系统地回顾了低相位噪声振荡器近二十年的发展历程,总结了设计低相位噪声振荡器的几种典型方法。（2）本文系统地介绍了构建振荡器的基本理论和分析方法,阐述了振荡器的三种相位噪声模型,并总结了几种提高相位噪声的方法。此外,为了更为客观地反映振荡器相位噪声性能,本文简要介绍了三种典型的相位噪声测量方法。（3）对于并联反馈式振荡器,基于Lesson线性时不变相位噪声模型,提出了利用高Q值谐振器,通过提高反馈回路群时延和优化通带内插入损耗的方法来设计低相位噪声振荡器。利用电磁混合耦合技术,在反馈回路选频滤波器通带外引入一靠近通带的传输零点,设计高群时延、高频率选择性窄带滤波器,并将其应用于设计低相位噪声振荡器和VCO。测...
【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】：134 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 低相位噪声振荡器研究的背景与意义
1.2 低相位噪声振荡器的国内外研究动态
1.2.1 负阻式低相位噪声振荡器
1.2.2 并联反馈式低相位噪声振荡器
1.2.3 基于差分电路的低相位噪声振荡器
1.2.4 有源低相位噪声振荡器
1.3 本文的主要贡献
1.4 内容安排
第二章 振荡器及相位噪声理论
2.1 振荡器拓扑结构
2.1.1 串联负阻式振荡器
2.1.2 并联反馈式振荡器
2.2 振荡器的关键参数
2.2.1 频率
2.2.2 功率
2.2.3 谐波抑制
2.2.4 相位噪声
2.3 振荡器的相位噪声模型
2.3.1 Lesson相位噪声模型
2.3.2 Lee和 Hajimiri相位噪声模型
2.3.3 Kaertner和 Demir相位噪声模型
2.3.4 三种相位噪声模型优缺点对比
2.4 振荡器相位噪声优化方法
2.4.1 优化Q值、群时延和插入损耗
2.4.2 优化谐波抑制
2.4.3 改变电路拓扑
2.5 振荡器相位噪声测试方法
2.6 本章小结
第三章 基于混合耦合滤波器的低相位噪声振荡器研究
3.1 电磁混合耦合理论
3.1.1 串联谐振器的电磁混合耦合
3.1.2 并联谐振器的电磁混合耦合
3.2 基于SLNSRR的 S波段低相位噪声振荡器
3.2.1 SLNSRR方案提出
3.2.2 SLNSRR滤波器设计
3.2.3 SLNSRR低相位噪声反馈式振荡器设计及其仿真结果
3.2.4 SLNSRR振荡器实物加工及测试结果
3.2.5 本节小结
3.3 基于SLNSRR的低相位噪声压控振荡器
3.3.1 电容加载SLNSRR可调谐振滤波器设计
3.3.2 VCO设计及测试结果
3.3.3 本节小结
3.4 基于枝节加载交指发夹线谐振器的超低相位噪声振荡器设计
3.4.1 SLIHR设计
3.4.2 基于SLIHR谐振器的低相位噪声振荡器的设计和测试
3.4.3 本节小结
3.5 本章小结
第四章 基于平衡滤波器的低相位噪声差分振荡器研究
4.1 差分电路对相位噪声改善的理论分析
4.2 平衡滤波器的实现形式
4.2.1 中心加载枝节和集总元件法
4.2.2 对称谐振器法
4.2.3 平衡式耦合馈线法
4.3 基于SLNSRR的低相位噪声差分振荡器
4.3.1 基于SLNSRR的平衡滤波器设计
4.3.2 基于SLNSRR平衡滤波器的低相位噪声差分振荡器设计
4.3.3 本节小结
4.4 基于QSIR的低相位噪声差分振荡器
4.4.1 单端/平衡式滤波器设计
4.4.2 基于QSIR滤波器的单端/差分振荡器设计及测试结果
4.4.3 本节小结
4.5 本章小结
第五章 基于SIW谐振器的低相位噪声振荡器研究
5.1 SIW介绍
5.1.1 SIW的传输特性
5.1.2 SIW的损耗特性
5.2 基于高Q值SIW梳状线谐振器的低相位噪声振荡器
5.2.1 高Q值SIW梳状线谐振器
5.2.2 单端口馈电吸收式SIW梳状线谐振器设计
5.2.3 负阻振荡器设计及测试结果
5.2.4 本节小结
5.3 基于SIW高谐波抑制滤波器的低相位噪声振荡器
5.3.1 谐波抑制对相位噪声改善的理论分析
5.3.2 基于SIW-QWR谐振器的高谐波抑制滤波器设计
5.3.3 高谐波抑制低相位噪声振荡器设计及测试结果
5.3.4 本节小结
5.4 本章小结
第六章 基于毫米波低相位噪声振荡器的多普勒雷达探头研究
6.1 毫米波多普勒雷达探头研究的意义
6.2 低相位噪声振荡器在多普勒探头中的应用
6.3 低功耗小型化多普勒雷达原理及设计
6.3.1 多普勒频移
6.3.2 Ka波段多普勒雷达探头方案
6.3.3 Ka波段振荡器及其与放大器的级联验证设计及测试
6.3.4 Ka检波管选型与中频混频设计
6.3.5 无源电路设计
6.4 多普勒雷达前端实物及测试结果
6.5 本章小结
第七章 全文总结和展望
7.1 全文总结
7.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]本振相位噪声对接收机性能的影响[J]. 李永波. 电讯技术. 2012(04)
[2]相位噪声对多普勒雷达接收机影响的分析[J]. 张志鑫,颜雨. 成都电子机械高等专科学校学报. 2012(01)
[3]降雨对毫米波多普勒引信的影响分析[J]. 仲普,杨瑞科,朱超. 微波学报. 2010(S1)
[4]用于舰船测速的微波多普勒雷达研究[J]. 田野,谢小强,延波. 微波学报. 2010(S1)
博士论文
[1]基于基片集成波导的高性能毫米波平面振荡器研究与应用[D]. 刘勇.电子科技大学 2013
[2]高性能微波毫米波振荡器研究与应用[D]. 曹舟.电子科技大学 2011
[3]可控混合电磁耦合滤波器理论与实现[D]. 王欢.华南理工大学 2010
[4]基于基片集成波导的微波电路研究[D]. 钟催林.电子科技大学 2009
[5]毫米波阵列天线技术及其在小型雷达前端中的应用[D]. 崔斌.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所） 2007
硕士论文
[1]基于鉴频法的相位噪声测量系统研究[D]. 侯晨涛.浙江大学 2019
本文编号：3196264
【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】：134 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 低相位噪声振荡器研究的背景与意义
1.2 低相位噪声振荡器的国内外研究动态
1.2.1 负阻式低相位噪声振荡器
1.2.2 并联反馈式低相位噪声振荡器
1.2.3 基于差分电路的低相位噪声振荡器
1.2.4 有源低相位噪声振荡器
1.3 本文的主要贡献
1.4 内容安排
第二章 振荡器及相位噪声理论
2.1 振荡器拓扑结构
2.1.1 串联负阻式振荡器
2.1.2 并联反馈式振荡器
2.2 振荡器的关键参数
2.2.1 频率
2.2.2 功率
2.2.3 谐波抑制
2.2.4 相位噪声
2.3 振荡器的相位噪声模型
2.3.1 Lesson相位噪声模型
2.3.2 Lee和 Hajimiri相位噪声模型
2.3.3 Kaertner和 Demir相位噪声模型
2.3.4 三种相位噪声模型优缺点对比
2.4 振荡器相位噪声优化方法
2.4.1 优化Q值、群时延和插入损耗
2.4.2 优化谐波抑制
2.4.3 改变电路拓扑
2.5 振荡器相位噪声测试方法
2.6 本章小结
第三章 基于混合耦合滤波器的低相位噪声振荡器研究
3.1 电磁混合耦合理论
3.1.1 串联谐振器的电磁混合耦合
3.1.2 并联谐振器的电磁混合耦合
3.2 基于SLNSRR的 S波段低相位噪声振荡器
3.2.1 SLNSRR方案提出
3.2.2 SLNSRR滤波器设计
3.2.3 SLNSRR低相位噪声反馈式振荡器设计及其仿真结果
3.2.4 SLNSRR振荡器实物加工及测试结果
3.2.5 本节小结
3.3 基于SLNSRR的低相位噪声压控振荡器
3.3.1 电容加载SLNSRR可调谐振滤波器设计
3.3.2 VCO设计及测试结果
3.3.3 本节小结
3.4 基于枝节加载交指发夹线谐振器的超低相位噪声振荡器设计
3.4.1 SLIHR设计
3.4.2 基于SLIHR谐振器的低相位噪声振荡器的设计和测试
3.4.3 本节小结
3.5 本章小结
第四章 基于平衡滤波器的低相位噪声差分振荡器研究
4.1 差分电路对相位噪声改善的理论分析
4.2 平衡滤波器的实现形式
4.2.1 中心加载枝节和集总元件法
4.2.2 对称谐振器法
4.2.3 平衡式耦合馈线法
4.3 基于SLNSRR的低相位噪声差分振荡器
4.3.1 基于SLNSRR的平衡滤波器设计
4.3.2 基于SLNSRR平衡滤波器的低相位噪声差分振荡器设计
4.3.3 本节小结
4.4 基于QSIR的低相位噪声差分振荡器
4.4.1 单端/平衡式滤波器设计
4.4.2 基于QSIR滤波器的单端/差分振荡器设计及测试结果
4.4.3 本节小结
4.5 本章小结
第五章 基于SIW谐振器的低相位噪声振荡器研究
5.1 SIW介绍
5.1.1 SIW的传输特性
5.1.2 SIW的损耗特性
5.2 基于高Q值SIW梳状线谐振器的低相位噪声振荡器
5.2.1 高Q值SIW梳状线谐振器
5.2.2 单端口馈电吸收式SIW梳状线谐振器设计
5.2.3 负阻振荡器设计及测试结果
5.2.4 本节小结
5.3 基于SIW高谐波抑制滤波器的低相位噪声振荡器
5.3.1 谐波抑制对相位噪声改善的理论分析
5.3.2 基于SIW-QWR谐振器的高谐波抑制滤波器设计
5.3.3 高谐波抑制低相位噪声振荡器设计及测试结果
5.3.4 本节小结
5.4 本章小结
第六章 基于毫米波低相位噪声振荡器的多普勒雷达探头研究
6.1 毫米波多普勒雷达探头研究的意义
6.2 低相位噪声振荡器在多普勒探头中的应用
6.3 低功耗小型化多普勒雷达原理及设计
6.3.1 多普勒频移
6.3.2 Ka波段多普勒雷达探头方案
6.3.3 Ka波段振荡器及其与放大器的级联验证设计及测试
6.3.4 Ka检波管选型与中频混频设计
6.3.5 无源电路设计
6.4 多普勒雷达前端实物及测试结果
6.5 本章小结
第七章 全文总结和展望
7.1 全文总结
7.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]本振相位噪声对接收机性能的影响[J]. 李永波. 电讯技术. 2012(04)
[2]相位噪声对多普勒雷达接收机影响的分析[J]. 张志鑫,颜雨. 成都电子机械高等专科学校学报. 2012(01)
[3]降雨对毫米波多普勒引信的影响分析[J]. 仲普,杨瑞科,朱超. 微波学报. 2010(S1)
[4]用于舰船测速的微波多普勒雷达研究[J]. 田野,谢小强,延波. 微波学报. 2010(S1)
博士论文
[1]基于基片集成波导的高性能毫米波平面振荡器研究与应用[D]. 刘勇.电子科技大学 2013
[2]高性能微波毫米波振荡器研究与应用[D]. 曹舟.电子科技大学 2011
[3]可控混合电磁耦合滤波器理论与实现[D]. 王欢.华南理工大学 2010
[4]基于基片集成波导的微波电路研究[D]. 钟催林.电子科技大学 2009
[5]毫米波阵列天线技术及其在小型雷达前端中的应用[D]. 崔斌.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所） 2007
硕士论文
[1]基于鉴频法的相位噪声测量系统研究[D]. 侯晨涛.浙江大学 2019
本文编号：3196264
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xxkjbs/3196264.html
