DBF本振馈电方式研究与设计

论文摘要

随着雷达和无线通信的不断发展，系统对本振源提出了越来越高的要求，在DBF接收系统中本振馈电的研究显得尤为重要，因为双／多基地雷达的DBF接收系统是一个多通道接收系统，它对本振源要求是分路多，且每路要求等幅同相。设计合理的本振源以及本振馈电功分网络，将极大地提高接收系统效率，减少接收系统的损耗，降低系统噪声，减少成本和提高系统可靠性具有重要意义，无论在理论和工程实际需要都具有一定的研究价值。从实际双／多基地雷达的DBF系统的研制和工程需要考虑具有一定的实际意义。介质谐振器压控振荡器(DRVCO)及介质谐振器振荡器(DRO)由于其优异的噪声性能、频谱纯度和稳定度被广泛应用于频率合成和微波振荡源中。介质谐振器(DR)由高介电常数、低损耗的微波陶瓷材料制作而成，它能极其容易地实现微波频率源的低相位噪声性能。同时，DR的谐振频率温度系数可正可负，这可以大大提高DRO的频率温度稳定性。本文基于DBF多通道接收系统，对本振馈电方式进行了研究和比较，提出了一种新的本振馈电方式，并给出了内部具体结构示意图。本文设计以DRO为本振源，讨论了振荡器相位噪声的线性化模型，对DR原理、DR微带耦合原理进行了详细的理论分析，并运用仿真软件进行了验证。综合利用ADS、HFSS仿真软件分别采用漏极和源极输出方式对DRO进行仿真设计，并进行了实验研究和测试。并对测试结果进行了分析和讨论。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 频率源和本振馈电概述
• 1.3 本论文研究的主要工作
• 2 DBF接收机本振馈电方式研究
• 2.1 引言
• 2.2 DBF雷达接收机概述
• 2.2.1 雷达接收机一般结构
• 2.2.2 雷达接收机的常见分类
• 2.2.3 DBF技术概述
• 2.2.4 DBF接收系统构成
• 2.2.5 DBF雷达通道接收机
• 2.3 接收机本振相位噪声分析及影响
• 2.3.1 本振相位噪声定义及表征
• 2.3.2 本振相位噪声对接收机影响
• 2.4 本振源及其馈电方式研究
• 2.4.1 频率合成源
• 2.4.1.1 直接频率合成
• 2.4.1.2 锁相环频率合成
• 2.4.1.3 直接数字频率合成
• 2.4.1.4 综合的频率合成
• 2.4.2 自激振荡源
• 2.4.3 馈电方式研究
• 2.5 本章小结
• 3 介质谐振器振荡器及本振馈电网络
• 3.1 引言
• 3.2 振荡器理论分析
• 3.2.1 振荡器基本原理
• 3.2.2 振荡器相位噪声分析
• 3.2.2.1 振荡源相位噪声概述
• 3.2.2.2 振荡器的相位噪声模型
• 3.2.3 振荡器的其它基本指标
• 3.2.4 振荡器的分析方法
• 3.3 介质谐振器微带耦合理论分析
• 3.3.1 介质谐振器概述
• 3.3.2 介质谐振器微带耦合基本原理
• 3.3.2.1 介质谐振器的集总参数的等效电路
• 3.3.2.2 介质谐振器微带耦合原理与分析
• 3.4 介质谐振振荡器理论分析
• 3.4.1 介质谐振振荡器的分类
• 3.4.2 介质谐振器振荡器基本原理
• 3.5 介质谐振器振荡器设计
• 3.5.1 设计思路及设计软件选择
• 3.5.2 振荡器电路设计与仿真
• 3.5.2.1 场效应管的选定及确定静态工作点
• 3.5.2.2 介质谐振器设计
• 3.5.2.3 振荡器电路小信号分析（线性分析）
• 3.5.2.4 振荡器非线性分析（谐波平衡法分析）
• 3.6 缓冲放大器的设计
• 3.7 馈电功分网络设计
• 3.8 本章小结
• 4 介质谐振器振荡器的实验研究
• 4.1 介质谐振器振荡器调试
• 4.2 介质谐振器振荡器实物测试
• 4.3 结果分析与讨论
• 结束语
• 致谢
• 参考文献