3mm T/R组件研究

论文摘要

T/R组件在微波、毫米波电路与系统中处于非常关键的地位,对整个系统的性能影响很大,3mm频段的T/R组件技术研究一直是毫米波技术应用研究的重要分支。本文的主要工作就是围绕着基于混合集成技术的3mm T/R组件进行的。本文首先介绍了毫米波的特点及应用,研究了国内外的T/R组件技术最新发展动态。主要完成了以下几个方面的工作:1.对3mm频段的波导微带过渡结构进行了研究,分别设计了两种适用于3mm T/R组件的波导微带探针过渡结构,取得了良好的测试结果;同时对3mm波导鳍线微带过渡结构进行了仿真设计。2.对3mm T/R组件中功率分配问题进行了研究,设计了三种不同结构的功分器,包括威尔金森功分器、波导耦合器以及微带分支线耦合器,并分别对比了它们的优缺点。3.设计了一种新型的并联开路枝节带通滤波器结构,其仿真结果与实测结果吻合较好,该结构可以很好的应用于本振二次倍频链路等场合,以实现对基波和三次谐波的抑制。4.对3mm T/R组件的主要技术指标进行了分解细化,确定了组件的总体设计方案,选择了所需有源器件的单片,并分别对接收支路和发射支路的指标进行了核算验证。5.对3mm低噪声放大器和3mm驱动功率放大器进行了实际加工测试。6.应用设计的无源电路结构和选择的有源器件单片进行了3mm T/R组件的总体电路布局,完成了电路及腔体加工、装配、调试与测试工作。最后本文对测试结果进行了详细分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 毫米波的特点及应用
• 1.2 毫米波T/R 组件国内外动态
• 1.2.1 国外发展动态
• 1.2.2 国内发展动态
• 1.3 本课题的研究意义及技术指标
• 第二章 T/R 组件中的无源电路理论与设计
• 2.1 微带线理论
• 2.1.1 微带线的基本传输特性
• 2.1.2 微带线的不连续性
• 2.2 波导微带过渡原理与设计
• 2.2.1 波导鳍线过渡结构的设计
• 2.2.2 波导微带探针过渡结构的设计
• 2.3 功分器原理与设计
• 2.3.1 威尔金森功分器的设计
• 2.3.2 波导耦合器的设计
• 2.3.3 微带分支线耦合器的设计
• 2.4 微带滤波器的设计
• 第三章 T/R 组件中的固态电路
• 3.1 毫米波放大器
• 3.1.1 放大器的基本理论与技术指标
• 3.1.2 低噪声放大器的设计与实现
• 3.1.3 低噪声放大器的测试与结果
• 3.1.4 驱动功率放大器单片的选择
• 3.1.5 功率放大器单片的选择
• 3.1.6 中频放大器的选择
• 3.2 毫米波混频器
• 3.2.1 混频器原理与技术指标
• 3.2.2 混频器单片的选择
• 第四章 3mm T/R组件的实现与测试
• 4.1 雷达工作体制简介
• 4.1.1 脉冲工作体制雷达原理
• 4.1.2 连续波工作体制雷达原理
• 4.2 3mm T/R组件的方案设计
• 4.2.1 3mm T/R组件拟达到的技术指标
• 4.2.2 3mm T/R组件设计方案
• 4.3 组件收发支路控制逻辑及稳压电路设计
• 4.4 组件正面电路设计及装配
• 4.5 组件测试及结果分析
• 4.5.1 3mm T/R组件的接收支路测试
• 4.5.2 3mm T/R组件的发射支路测试
• 4.5.3 测试结果分析
• 4.5.4 测试小结
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果