毫米波T/R组件研制

论文摘要

随着军民用无线通信技术的飞速发展,微波频段电磁频谱的利用已过于拥挤,已经满足不了当今信息时代各种电子系统对频谱资源的需求,现代雷达与制导、电子对抗、通信、遥感遥测系统的工作频率已逐步由微波波段扩展到毫米波波段,许多毫米波收发组件逐步装备军民用系统。本课题“毫米波T/R组件的研制”为绵阳九洲电器集团公司和电子科技大学联合培养研究生研究课题,该项目是为军用某型号毫米波系统而设计。本文第一章首先论述了毫米波及其特点,其次介绍了毫米波国内外发展动态和目前国际上的先进水平,最后简要说明了本课题研究的主要工作。第二章介绍了毫米波T/R组件中无源电路的设计。因为本毫米波收发组件采用平面集成电路来实现,所以首先简单介绍了微带传输线的特性;其次介绍了组件中的平、毫米波耦合器等。第三章为毫米波T/R组件中固态电路设计。本章中详细分析了倍频器、低噪声放大器、混频器、功率放大器的理论,制作了毫米波混频器、毫米波低噪声放大器、毫米波功率放大器、倍频器等有源电路模块。测试了相关器件的参数,并把这些数据用于收发组件的指标分配。第四章是全文的重点,在前面进行了有源和无源模块或器件设计的基础上,根据设计指标,提出方案并分配指标,给出了组件的结构框图。并设计了组件的电源电路、开关驱动电路以及安装腔体,完成了毫米波集成接收前端的设计工作。将毫米波T/R组件安装在腔体内,并对其性能进行了测试。第五章为本文的结论部分,测试结果显示本文所研制的收发组件基本满足系统技术指标要求,已交付样机。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 毫米波的特点及发展状况
• 1.2 毫米波前端国内外动态
• 1.3 本课题的主要指标及工作
• 第二章 毫米波T/R 组件无源电路设计
• 2.1 微带线
• 2.2 滤波器
• 2.2.1 平行耦合带通滤波器的原理和设计
• 2.2.2 毫米波选通滤波器的研制
• 2.2.3 本振链选通滤波器的研制
• 2.2.4 接收链低通滤波器
• 2.3 微带定向耦合器
• 2.4 微带—波导过渡
• 第三章 毫米波T/R 组件固态电路设计
• 3.1 概述
• 3.2 毫米波倍频器
• 3.2.1 GaAsFET 倍频器理论分析
• 3.2.2 本设计使用的倍频器件
• 3.2.3 毫米波倍频模块设计和测试
• 3.3 毫米波混频器
• 3.3.1 混频器的基本原理
• 3.3.2 毫米波混频器设计与测试
• 3.3.3 混频器 MMIC 单片HMC329 和HMC339 简介
• 3.4 毫米波低噪声放大器的设计
• 3.4.1 放大器原理
• 3.4.2 放大器稳定性的判别
• 3.4.3 放大器的噪声特性
• 3.4.4 毫米波低噪声放大器链设计
• 3.5 毫米波功率放大器
• 3.5.1 毫米波功率放大器 MMIC 单片简介
• 3.5.2 毫米波功率放大模块测试
• 3.6 单刀双掷开关的设计
• 3.7 毫米波检波器
• 第四章 毫米波T/R 组件实现和测试
• 4.1 平面振幅和差单脉冲雷达的基本原理
• 4.2 毫米波T/R 组件的实现
• 4.2.1 设计方案
• 4.2.2 电路功能框图
• 4.2.3 本振倍频链的设计
• 4.2.4 接收支路的设计
• 4.2.5 发射支路的设计
• 4.2.6 电源与逻辑控制电路
• 4.2.7 腔体结构设计和整体电路布局
• 4.3 T/R 组件的安装和测试
• 4.3.1 发射支路的测试
• 4.3.2 接收支路的测试
• 4.3.3 测试结果分析
• 第五章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间的研究成果