直接检波式毫米波接收前端的研究

论文摘要

本论文是中国电子科技集团公司第十研究的一个预研项目。论文主要研究的内容是,通过理论分析、建模仿真、实物测试等环节研究出一种大动态直接检波式毫米波接收前端。接收前端一般可分为超外差式和直接检波式,与超外差接收机相比,直接检波式接收机具有系统噪声低、不需要本振、直流功耗低和结构简单等优点。同时,直接检波式接收机也有自身的缺点,它的灵敏度一般比超外差式接收机低35dB～40dB。因此,如何来提高直接波式接收机的灵敏度、动态范围一直是研究的热点,这也是本文研究的主要内容。这样,高灵敏度检波器、大动态平方律检波器将是本文研究的重点,也是基础;在完成高灵敏度检波器、大动态平方律检波器的研究后,将利用它们完成双通道直接检波式接收前端的研究,从而使整个接收前端实现50dB以上的工作动态范围,这种实现大动态工作范围的方式也是本文的创新之处。本文第一章为绪论,第二章介绍毫米波肖特基二极管理论,第三章介绍毫米波检波器理论和设计,第四章介绍双通道直接检波式毫米波接收前端的设计。在通过理论分析、建模仿真、实物测试等环节后,本文的直接检波式毫米波接收前端达到了预期指标,并且具有灵敏度高、直流功率低和结构简单等优点。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 毫米波及其特点
• 1.2 本课题研究任务及背景
• 1.2.1 课题研究背景
• 1.2.2 国内外研究现状及发展趋势
• 1.2.2.1 国内研究现状
• 1.2.2.2 国外研究现状
• 1.3 课题指标及方案选择
• 第二章 毫米波检波二极管理论
• 2.1 肖特基势垒二极管工作原理
• 2.2 等效电路和主要参数
• 第三章 毫米波检波器理论与设计
• 3.1 检波器的工作原理和主要性能参数
• 3.1.1 检波原理
• 3.1.2 主要性能参数
• 3.1.2.1 电流灵敏度
• 3.1.2.2 电压灵敏度
• 3.1.2.3 视频阻抗
• 3.1.2.4 优质因素
• 3.1.2.5 最小可检测功率
• 3.1.2.6 正切灵敏度
• 3.1.2.7 动态范围和烧毁能量
• 3.2 检波器的基本电路形式
• 3.2.1 检波器的一般电路形式
• 3.2.2 平方律检波器的基本电路形式
• 3.2.3 宽带检波器的基本电路形式
• 3.2.4 温度补偿检波器的基本电路形式
• 3.3 大动态检波器研究
• 3.3.1 大动态检波器理论
• 3.3.1.1 检波器平方律动态范围
• 3.3.1.2 电路工作原理
• 3.3.1.3 射频源阻抗与平方律动态范围的关系
• 3.3.2 Ka 波段大动态检波器设计
• 3.3.2.1 基于MATLAB 的动态范围模拟计算
• 3.3.2.2 检波电路的ADS 建模仿真
• 3.3.2.3 检波电路的加工图及测试结果
• 第四章 双通道直接检波式毫米波接收前端研究与设计
• 4.1 双通道直接检波式毫米波接收前端理论
• 4.2 功分放大模块设计
• 4.2.1 微带功分器基本原理
• 4.2.2 微带功分器设计
• 4.3 双通道直接检波式毫米波接收前端整体电路设计
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果