X波段收发信机RF前端电路研制

论文摘要

随着现代科技的进步,雷达、通信和武器制导系统的迅速发展,导致了在执行军事行动时迫切需要用高性能的收发机探测可能的各种威胁。因此,由于微波收发机在电子战中的各种应用,使它们成为一个重要的研究领域。除了微波功率器件之外,几乎所有的微波器件都可用在微波收发机的设计中。在微波收发机研制方面所取得的进展可以认为是器件和逻辑电路研究的产物,如何实现微波收发机的小型化,整体化和高精度始终是其重要发展方向。对于毫米波频段的接收、发射机,本振频率源始终是系统中的技术难点之一,它对整个系统的性能好坏具有直接的影响,所以一般采用频率合成技术来实现。对直接式频率合成方法,由于输出的谐波和寄生频率分量难以抑制而较少采用;广泛采用的直接数字式频率合成方法,却面临输出频率上限难以提高和输出杂散的难以抑制两个难题。因此,对于微波、毫米波频段的频率合成器主要还是采用间接锁相合成的方法,并基于专用集成芯片来设计。本文根据设计指标提出了毫米波前端的设计方案,系统功能上要求完成收发双工、上变频和功率放大、低噪声放大和下变频功能,外形尺寸为140mm×108mm×30mm,通过综合方案比较,结合自身条件,选取了毫米波混合集成电路形式。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 毫米波通信的特点及发展状况
• 1.2 毫米波前端国内外动态
• 1.2.1 国外发展动态
• 1.2.2 国内发展动态
• 1.3 频率合成技术概述
• 1.4 课题介绍及论文结构
• 第二章 现代发送、接收体系结构
• 2.1 概述
• 2.2 超外差式接收机
• 2.2.1 基本结构方案
• 2.2.2 二次变频方案
• 2.3 镜像抑制接收机
• 2.3.1 Hartley镜像抑制结构
• 2.3.2 Weaver镜像抑制结构
• 2.3.3 两种结构的简析
• 2.4 直接下变频接收机
• 2.5 基于软件无线电的数字中频接收机
• 2.6 主要接收机结构比较
• 2.7 发射机方案
• 第三章 X波段收发通道系统设计
• 3.1 接收通道技术要求
• 3.1.1 接收通道技术要求
• 3.1.2 接收通道系统方案设计
• 3.2 发射通道技术要求
• 3.2.1 发射通道技术指标
• 3.2.2 发射通道系统方案设计
• 3.3 小结
• 第四章 接收本振频率合成源系统方案设计
• 4.1 锁相环基本原理
• 4.1.1 锁相环的构成和工作原理
• 4.1.2 锁相环的相位模型及线性化分析
• 4.2 本振频率合成源的设计
• 4.2.1 系统方案选择
• 4.2.2 频率配置
• 第五章 关键电路设计与实现
• 5.1 接收通道一本振频率源设计
• 5.1.1 方案选择
• 5.1.2 关键芯片的选择
• 5.1.3 单元电路实现与调试
• 5.2 二次变频接收通道设计
• 第六章 系统调试及结果总结
• 6.1 版面与实物
• 6.2 测试结果
• 6.3 结果分析
• 第七章 课题总结
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的研究成果