X波段低相噪振荡器的研究

论文摘要

高温超导薄膜制备技术的不断提高使得高温超导技术的应用日益广泛。无论是在军用还是在民用电子系统中,高温超导技术都发挥着重要的作用。本次设计运用高温超导技术初步设计并制作了低相位噪声振荡器。本文首先介绍了一些高温超导的基本知识以及高温超导技术的发展情况。然后从各个器件入手,分别介绍了高温超导介质谐振器、滤波器、低噪声放大器的原理和设计过程。然后完成了一体化电路的设计并得出了测试结果,进而分析了整个制作过程中的不足之处,并提出了改进措施。本次设计的一个重点是介质谐振器的制作。对介质谐振器的要求是Q值要尽量高,以期获得尽可能低的相位噪声。因此,对介质谐振器的要求是比较严格的。所以在介质谐振器的制作过程中,有很多细节之处都要特别注意。此外,如何调节相位,使振荡条件能够得到满足以及如何让电路小型化等,也是本次工作的难点。在理论计算基础上,本次设计过程中还结合了常见的高频电路电磁仿真软件,使得设计的效率和准确性都大大提高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 超导的起源及发展
• 1.2 高温超导薄膜
• 1.3 超导电子技术的优越性
• 1.4 我国的超导研究现状
• 1.5 高温超导的发展方向
• 1.6 工作内容
• 第二章 振荡器基本理论
• 2.1 振荡器概述
• 2.2 振荡器基本理论
• 2.3 振荡器的指标分析
• 2.3.1 振荡器的频率稳定度分析
• 2.3.2 振荡源的相位噪声分析
• 2.4 本课题涉及的振荡器
• 第三章 高温超导介质谐振器
• 3.1 介质谐振器概述及其发展
• 3.2 介质谐振器理论分析
• 3.2.1 谐振器结构
• 3.2.2 场分析和谐振频率的计算
• 3.2.3 Q 值的计算
• 3.2.4 谐振功率
• 3.2.5 TE011 模的灵敏度
• 第四章 滤波器基本理论
• 4.1 简介
• 4.2 低通原型滤波器
• 4.3 频率变换
• 4.3.1 由低通到高通的频率变换
• 4.3.2 由低通到带通的频率变换
• 4.4 新型发夹线滤波器
• 第五章 低噪声放大器基本理论
• 5.1 功率增益
• 5.2 反射系数
• 第六章 振荡器的设计与制作
• 6.1 振荡器总体设计考虑
• 6.2 高温超导介质谐振器的设计与制作
• 6.2.1 介质谐振器总体设计考虑
• 6.2.2 蓝宝石
• 6.2.3 超导薄膜
• 6.2.4 金属腔
• 6.2.5 介质谐振器仿真与测试
• 6.3 放大器的设计与制作
• 6.3.1 环路放大器
• 6.3.2 缓冲放大器
• 6.4 滤波器的设计与制作
• 6.5 功分器的设计与制作
• 6.6 移相电路的设计与制作
• 第七章 振荡器的测试及分析
• 7.1 测试系统
• 7.2 测试过程与结果
• 第八章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 个人简历