L波段接收系统组件研究

论文摘要

本设计的L波段接收机是针对卫星星载对地成像雷达在地面接收地面散射波进行成像而研制的接收系统。本文以研制高性能的L波段接收系统组件为目标,对双环输出频率源,低噪声放大器,下变频接收前端三个方面进行了研究。最后对研制的参考频率综合单元和低噪放下变频单元分别进行了测试,并对测试结果进行了分析。参考频率综合单元在系统中的作用是给正交解调单元和数字化采集单元提供本振和时钟频率。该单元的研究,主要是根据系统的具体指标选取频率源所需的器件,进而提出了该单元的设计方案,最后对设计单元进行了测试分析。在对参考频率综合单元的设计分析中,引出了整数式频率源难以同时实现好的噪声性能和快速信道切换的问题,进而展开了对小数频率综合器和其采用的∑_△调制方式的研究。对∑_△调制进行了行为级仿真,对小数和整数频率源进行了系统级仿真,为今后频率源的设计提供了新的思路和理论依据。低噪放下变频单元采用了低噪声放大器和下变频接收前端两个腔体级连的结构,对两个部件的设计和测试进行了详细的介绍。低噪声放大器设计中重点介绍了放大匹配电路的设计。下变频接收前端设计中对自动增益控制(AGC)系统进行了重点分析并提出了具体方案。另外,文中还介绍了基于多层板加工工艺的射频接收前端设计。利用多层板加工工艺,在要求加工成本低、研制时间短的样品试制阶段可设计出体积小且电磁兼容性好的射频接收前端。本多层板电路设计方案为今后的射频电路设计和研制提供了一定的技术借鉴。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 L波段接收系统组件简介
• 1.2 频率合成技术概述
• 1.2.1 频率合成技术的特点
• 1.2.2 频率合成技术的研究现状
• 1.2.3 频率合成器的发展态势
• 1.3 L波段射频接收技术概述
• 1.3.1 射频接收机简介
• 1.3.2 接收机的方案考虑
• 1.4 本论文的主要研究内容
• 第二章 参考频率综合单元设计与测试分析
• 2.1 参考频率综合单元基本设计方案
• 2.1.1 锁相环的基本原理
• 2.1.2 锁相环的线性分析
• 2.1.3 单元设计方案
• 2.2 参考频率综合单元原理与实现
• 2.2.1 锁相环路设计
• 2.2.2 数控及电源模块设计
• 2.2.3 参考频率综合单元的实现
• 2.3 参考频率综合单元测试结果及分析
• 2.4 参考频率综合单元设计与测试总结
• Δ调制技术研究'>第三章 小数分频与Σ_Δ调制技术研究
• 3.1 小数分频锁相环的基本原理
• 3.1.1 小数分频技术的原理与特点
• Δ调制技术的引入'>3.1.2 Σ_Δ调制技术的引入
• Δ调制技术分析与建模'>3.2 过采样Σ_Δ调制技术分析与建模
• 3.2.1 过采样技术分析
• Δ调制技术及其数学模型'>3.2.2 Σ_Δ调制技术及其数学模型
• Δ调制器和噪声整形'>3.2.2.1 一阶Σ_Δ调制器和噪声整形
• Δ调制器的信噪比分析'>3.2.2.2 Σ_Δ调制器的信噪比分析
• Δ调制器'>3.2.2.3 二阶和高阶Σ_Δ调制器
• 3.3 仿真分析
• Δ调制仿真分析'>3.3.1 Σ_Δ调制仿真分析
• Δ调制器的仿真分析'>3.3.1.1 Σ_Δ调制器的仿真分析
• Δ调制的行为级仿真分析'>3.3.1.2 Σ_Δ调制的行为级仿真分析
• 3.3.2 小数和整数分频频率源系统级仿真与分析
• 3.4 结论
• 第四章 低噪声放大器设计
• 4.1 LNA主要技术指标
• 4.2 工程中的技术问题
• 4.3 LNA的具体设计
• 4.3.1 技术指标
• 4.3.2 LNA设计方案
• 4.3.3 详细原理图设计
• 4.3.4 优化结果
• 4.4 PCB版图设计
• 第五章 基于多层板工艺的下变频单元设计
• 5.1 射频前端设计方案
• 5.1.1 几种不同的射频接收机结构
• 5.1.2 超外差结构的优缺点
• 5.1.3 前端设计方案
• 5.2 AGC电路的技术指标与设计
• 5.2.1 AGC电路的理论研究
• 5.2.2 AGC电路的实现
• 5.3 工艺及电路实现
• 5.3.1 多层板工艺
• 5.3.2 电路实现
• 5.4 系统实现
• 第六章 低噪放下变频单元测试及分析
• 6.1 LNA测试结果及分析
• 6.2 下变频接收模块测试结果及分析
• 6.3 低噪放下变频单元测试结果及分析
• 6.4 低噪放下变频单元设计与测试总结
• 第七章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间的研究成果