毫米波T/R组件研究

论文摘要

随着通信和雷达技术的发展,T/R组件在军民领域得到了广泛的应用.本文主要就针对八毫米波段T/R组件的关键部件以及集成元件进行了理论分析,并根据实际工程需要对其进行了的初步设计和制作。本文的第一章为前言部分,着重介绍了目前T/R组件国内国外的发展动态,然后根据设计要求,确定了本设计的总体方案,并分配了关键部件的指标。本文的第二章先介绍了微带、波导——两种重要的传输媒质以及微带到波导的过渡,然后就鳍线与探针过渡进行了设计对比。本文的第三章从滤波器低通原型出发,经过频率变换,得到了带通滤波器原型,然后分析实现分布参数滤波器的重要部分——倒置转换器。最后分析并设计完成了几种重要的微带滤波器和波导滤波器。本文的第四章分别介绍了低噪声放大器,PIN二极管单刀双掷开关,FET有源倍频器,并根据方案进行设计与选管。本文的第五章介绍了谐波混频器基本原理,并结合ADS完成该设计。最后完成整个系统的初步制作和测试,并分析目前的不足与要改进的地方,对于毫米波TR组件的设计和制作具有一定的指导意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 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 本课题的基本指标以及设计方案
• 第二章 传输线理论以及微带到波导过渡
• 2.1 微带线基本理论
• 2.1.1 微带线的特性阻抗和相速
• 2.1.2 微带线的色散特性
• 2.2 矩形波导基础理论
• 2.2.1 矩形波导
• 2.2.2 矩形波导中的模式
• 2.3 微带-波导过渡
• 2.3.1 几种微带-波导过渡结构的介绍
• 2.3.2 微带—探针—波导过渡的设计
• 2.3.3 微带—鳍线—波导过渡结构的设计
• 第三章 滤波器设计
• 3.1 滤波器基本原理
• 3.1.1 低通滤波器原型
• 3.1.2 低通到带通的频率变换
• 3.1.3 分布参数带通滤波器的实现
• 3.1.4 设计滤波器的实验方法
• 3.2 微带滤波器设计
• 3.2.1 36G 发夹线微带滤波器滤波器设计
• 3.2.2 8.41GHzSIR 带通波器滤波器设计
• 3.2.3 设计2.6G 阶跃阻抗变换发卡式低通滤波器
• 3.3 腔体滤波器设计
• 3.3.1 并联电感耦合波导滤波器设计
• 3.3.2 E 面鳍线波导滤波器设计
• 3.3.3 准椭圆函数滤波器设计
• 第四章 微波固态有源电路设计
• 4.1 低噪声放大器
• 4.1.1 LNA 的基本理论与指标
• 4.1.2 1.9GHz 到2.5GHz 低噪放设计
• 4.1.3 本设计中设计其他MMIC 放大芯片介绍
• 4.2 单刀双掷开关设计
• 4.2.1 PIN 二极管
• 4.2.2 PIN 开关的基本电路与性能
• 4.2.3 单刀双掷开关
• 4.2.3 本课题8.4GHz 单刀双掷开关的设计
• 4.2.4 单刀双掷MMIC TG54302 介绍
• 4.3 倍频器
• 4.3.1 FET 倍频理论
• 4.3.2 本课题的倍频方案
• 第五章 谐波混频器设计
• 5.1 肖特基势垒二极管
• 5.1.1 工作原理
• 5.1.2 结构和参数
• 5.2 谐波混频器原理
• 5.3 混频器的主要指标
• 5.4 谐波混频器仿真
• 第六章 整体方案的设计与测试
• 6.1 系统结构
• 6.2 T/R 组件的制作
• 6.3 T/R 组件测试
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果