临近空间飞行器载终端接收前端设计与实现

论文摘要

随着现代科学技术的进步,尤其是新材料、新动力、新结构、新能源、小型高效能电子设备的发展,使得平流层飞艇、高超音速飞行器等能在临近空间飞行的新型飞行器设计技术得到发展,为开发利用临近空间打下了基础。论文的课题来源于中国电科电子十所“临近空间飞行器载设备”项目,笔者负责其中临近空间飞行器载设备接收射频前端部分的研制。本次设计采用超外差二次变频的体系结构,主要由滤波器、低噪声放大器、混频器、滤波器、AGC控制电路和本振等组成,实现了临近空间飞行器载设备大动态范围接收射频前端的指标要求。该临近空间飞行器载设备接收射频前端设计过程中所涉及到的技术,具有一定的创新和独特之处。本文以临近空间飞行器载设备接收射频前端作为研究重点,在参考大量国内外有关射频前端设计文献的基础上,从理论上探讨和研究临近空间飞行器载设备的基本原理并结合混频器设计技术、本振设计技术和自动增益控制技术等关键技术,探讨了临近空间飞行器载设备大动态范围接收射频前端的设计与实现。本文首先对目前接收机的几种结构形式进行了对比分析,介绍了接收机的关键技术指标,提出了接收射频前端设计方案,并对该方案的技术指标进行了论证,然后详述了本课题具体电路的设计与实现方法,以及电路调试中应该注意的问题,最后给出了测试结果,针对调试和测试中出现的问题,进行了较深入的分析,并提出了实际的解决措施。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 引言
• 1.1 课题背景
• 1.2 国外发展现状和趋势
• 1.3 论文来源
• 1.4 主要技术指标
• 1.5 主要技术难点
• 第二章 接收机的基本理论
• 2.1 接收机拓扑结构
• 2.1.1 超外差接收机
• 2.1.2 零中频接收机
• 2.1.3 低中频接收机
• 2.2 接收机的基本理论
• 2.2.1 接收机的噪声
• 2.2.2 杂散抑制
• 2.2.3 接收机中的干扰
• 2.2.4 混频器基本理论
• 2.2.5 频率合成器技术
• 第三章 接收前端方案设计
• 3 概述
• 3.1 设计思路
• 3.2 分系统电磁兼容设计
• 3.3 接收端电磁兼容
• 3.4 L 分机接收接收端电磁兼容设计
• 3.5 主要模块的组成
• 3.6 L 频段收发组合组成和工作原理
• 3.7 接收前端方案确定
• 3.8 接收射频前端指标分析
• 第四章 设计实现
• 4.1 低噪声放大器
• 4.1.1 低噪声放大器的主要指标
• 4.1.2 低噪声放大器的选择
• 4.2 中频放大器
• 4.2.1 中频放大器的选择
• 4.3 混频电路
• 4.3.1 混频器的主要技术指标
• 4.3.2 混频器的选择
• 4.4 滤波电路
• 4.4.1 如何发挥滤波器最佳性能
• 4.5 自动增益控制电路
• 4.5.1 AGC 器件的选择
• 4.6 频率源
• 4.6.1 频率源器件的选择
• 4.7 接收机前端具体设计及其注意事项
• 4.7.1 接收机前端原理图设计注意事项
• 4.7.2 信号完整性问题
• 4.7.3 印制电路板布局和布线
• 4.7.4 总电源与各个模块间及其各自内部共用电源的滤波与去耦问题
• 4.7.5 各个模块的电路与结构要进行充分的电磁兼容设计
• 4.7.6 仔细设计与调试各模块间的匹配
• 第五章 接收射频前端电路调试结果和分析
• 5.1 电源芯片的调试
• 5.2 锁相环频率合成器调试
• 5.3 接收电路的测试和调试
• 5.3.1 低噪放的调试
• 5.3.2 中频放大链路的调试
• 5.3.3 信号的输出频谱
• 5.4 整机联试
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间研究成果