基于Chirp變換的微波輻射計(jì)中頻模擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-01-22 19:35
隨著航天科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,微波遙感技術(shù)在國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和安全方面正起著越來(lái)越重要的作用。作為主要的微波遙感儀器之一,微波輻射計(jì)在微波遙感系統(tǒng)中占有重要地位。因此研究超寬帶、多通帶、高頻率分辨率的微波輻射計(jì)對(duì)于增強(qiáng)我國(guó)微波遙感儀器的研制和應(yīng)用能力、提升我國(guó)的微波遙感探測(cè)水平有著重要的意義。基于Chirp變換的微波輻射計(jì)(CTS)是一種新型的微波輻射計(jì)實(shí)現(xiàn)方式,其具有低功耗、高穩(wěn)定性、高精度的特點(diǎn),可以高效地實(shí)現(xiàn)信號(hào)從時(shí)域到頻域的轉(zhuǎn)換,從而完成對(duì)信號(hào)的頻譜測(cè)量。本文通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外有關(guān)CTS微波輻射計(jì)的文獻(xiàn),并結(jié)合本課題的實(shí)際需要,確定了基于新型數(shù)字算法的CTS架構(gòu)。其中,中頻模擬系統(tǒng)是CTS系統(tǒng)的重要組成部分,其主要由混頻器、放大器、濾波器、均衡器、衰減器、信號(hào)源等組成,主要實(shí)現(xiàn)了對(duì)信號(hào)的頻譜搬移、放大、濾波和幅度均衡等功能。本文的主要工作有以下方面:1.根據(jù)數(shù)字算法的需求完成了CTS中頻模擬系統(tǒng)的頻譜規(guī)劃,并結(jié)合濾波器組實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的高雜散抑制;2.分析設(shè)計(jì)了CTS中頻模擬系統(tǒng)的基本框架,搭建了CTS中頻模擬平臺(tái)對(duì)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;3.結(jié)合CTS中頻模擬系統(tǒng)的性能指標(biāo)...
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 微波輻射計(jì)的基本情況
1.2.2 中頻模擬IC的發(fā)展趨勢(shì)
1.3 本文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)框架
第二章 CTS系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)與架構(gòu)
2.1 CHIRP變換譜分析原理
2.1.1 Chirp信號(hào)
2.1.2 Chirp變換分析
2.2 CTS系統(tǒng)基本架構(gòu)
2.2.1 基于聲表面濾波器的CTS架構(gòu)
2.2.2 基于新型數(shù)字算法的CTS架構(gòu)
2.3 本章小結(jié)
第三章 CTS中頻模擬系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)
3.1 頻譜規(guī)劃
3.1.1 下變頻高階雜散產(chǎn)物分析
3.1.2 線性頻率規(guī)劃
3.2 CHIRP信號(hào)源的生成方案
3.2.1 倍頻生成Chirp信號(hào)
3.2.2 上變頻生成Chirp信號(hào)
3.2.3 基于ADF4356 的信號(hào)源設(shè)計(jì)
3.3 CTS中頻模擬系統(tǒng)架構(gòu)分析
3.3.1 中頻輸出頻譜分析
3.3.2 增益平坦度分析
3.3.3 CTS中頻模擬系統(tǒng)的基本指標(biāo)
3.4 CTS中頻模擬系統(tǒng)框架圖
3.5 本章小結(jié)
第四章 CTS中頻模擬系統(tǒng)的集成與封裝設(shè)計(jì)
4.1 CTS中頻模擬系統(tǒng)的集成方案設(shè)計(jì)
4.1.1 CTS系統(tǒng)鏈路預(yù)算及功能模塊選型
4.1.2 CTS系統(tǒng)平坦度與均衡器設(shè)計(jì)
4.1.3 電源設(shè)計(jì)
4.2 PCB板級(jí)設(shè)計(jì)
4.2.1 射頻板層疊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.2 射頻板阻抗匹配設(shè)計(jì)
4.2.3 射頻SMA接頭優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.3 電磁兼容設(shè)計(jì)
4.3.1 接地孔分布設(shè)計(jì)
4.3.2 金屬隔墻設(shè)計(jì)
4.3.3 屏蔽腔體的仿真設(shè)計(jì)
4.4 本章小節(jié)
第五章 CTS中頻模擬系統(tǒng)的測(cè)試與結(jié)果分析
5.1 中頻模擬系統(tǒng)常用指標(biāo)及測(cè)試方法
5.1.1 測(cè)試環(huán)境
5.1.2 常用指標(biāo)測(cè)量方法
5.2 CTS中頻模擬平臺(tái)測(cè)試
5.2.1 基于ADF4356 的信號(hào)源測(cè)試
5.2.2 倍頻方案測(cè)試結(jié)果
5.2.3 上變頻方案測(cè)試結(jié)果
5.3 CTS中頻模擬集成系統(tǒng)測(cè)試
5.3.1 SMA接頭優(yōu)化設(shè)計(jì)測(cè)試
5.3.2 接地共面波導(dǎo)轉(zhuǎn)微帶線測(cè)試
5.3.3 均衡器測(cè)試
5.3.4 SC21(變頻增益)及平坦度測(cè)試
5.3.5 變頻增益1dB壓縮點(diǎn)測(cè)試
5.3.6 噪聲系數(shù)測(cè)試
5.3.7 靈敏度測(cè)試
5.3.8 帶內(nèi)雜散抑制測(cè)試
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電磁干擾的屏蔽技術(shù)研究[J]. 宋凱平,彭德強(qiáng),王一飛,徐宗航,陳中青. 艦船電子工程. 2014(01)
[2]星載微波輻射計(jì)的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 陸登柏,邱家穩(wěn),蔣炳軍. 真空與低溫. 2009(02)
[3]中國(guó)氣象衛(wèi)星技術(shù)成就與展望[J]. 李卿,董瑤海. 上海航天. 2008(01)
[4]CE-1衛(wèi)星微波探測(cè)儀測(cè)溫電路對(duì)地面定標(biāo)精度的影響分析[J]. 魏茉,胥傳東,郭偉. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2007(02)
[5]寬帶脈沖壓縮信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 熊躍軍,黎向陽(yáng),羅鵬飛. 現(xiàn)代雷達(dá). 2006(01)
[6]國(guó)外星載微波輻射計(jì)應(yīng)用現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王曉海,李浩. 中國(guó)航天. 2005(04)
[7]神舟4號(hào)飛船多頻段微波輻射計(jì)及其應(yīng)用[J]. 張升偉,姜景山,王振占,張衛(wèi)國(guó). 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2005(01)
[8]T/R組件中的電磁干擾和電磁兼容[J]. 鐘劍鋒,梁恒心,陳欣. 現(xiàn)代雷達(dá). 1998(03)
碩士論文
[1]CTS系統(tǒng)射頻前端無(wú)源模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 潘育才.電子科技大學(xué) 2018
[2]CTS系統(tǒng)射頻前端有源模塊器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張旭.電子科技大學(xué) 2018
[3]基于FMCW的探冰雷達(dá)發(fā)射接收系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 丁柏辰.電子科技大學(xué) 2017
[4]冰層厚度探測(cè)雷達(dá)射頻前端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 嚴(yán)高俊.電子科技大學(xué) 2016
本文編號(hào):2993790
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 微波輻射計(jì)的基本情況
1.2.2 中頻模擬IC的發(fā)展趨勢(shì)
1.3 本文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)框架
第二章 CTS系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)與架構(gòu)
2.1 CHIRP變換譜分析原理
2.1.1 Chirp信號(hào)
2.1.2 Chirp變換分析
2.2 CTS系統(tǒng)基本架構(gòu)
2.2.1 基于聲表面濾波器的CTS架構(gòu)
2.2.2 基于新型數(shù)字算法的CTS架構(gòu)
2.3 本章小結(jié)
第三章 CTS中頻模擬系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)
3.1 頻譜規(guī)劃
3.1.1 下變頻高階雜散產(chǎn)物分析
3.1.2 線性頻率規(guī)劃
3.2 CHIRP信號(hào)源的生成方案
3.2.1 倍頻生成Chirp信號(hào)
3.2.2 上變頻生成Chirp信號(hào)
3.2.3 基于ADF4356 的信號(hào)源設(shè)計(jì)
3.3 CTS中頻模擬系統(tǒng)架構(gòu)分析
3.3.1 中頻輸出頻譜分析
3.3.2 增益平坦度分析
3.3.3 CTS中頻模擬系統(tǒng)的基本指標(biāo)
3.4 CTS中頻模擬系統(tǒng)框架圖
3.5 本章小結(jié)
第四章 CTS中頻模擬系統(tǒng)的集成與封裝設(shè)計(jì)
4.1 CTS中頻模擬系統(tǒng)的集成方案設(shè)計(jì)
4.1.1 CTS系統(tǒng)鏈路預(yù)算及功能模塊選型
4.1.2 CTS系統(tǒng)平坦度與均衡器設(shè)計(jì)
4.1.3 電源設(shè)計(jì)
4.2 PCB板級(jí)設(shè)計(jì)
4.2.1 射頻板層疊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.2 射頻板阻抗匹配設(shè)計(jì)
4.2.3 射頻SMA接頭優(yōu)化設(shè)計(jì)
4.3 電磁兼容設(shè)計(jì)
4.3.1 接地孔分布設(shè)計(jì)
4.3.2 金屬隔墻設(shè)計(jì)
4.3.3 屏蔽腔體的仿真設(shè)計(jì)
4.4 本章小節(jié)
第五章 CTS中頻模擬系統(tǒng)的測(cè)試與結(jié)果分析
5.1 中頻模擬系統(tǒng)常用指標(biāo)及測(cè)試方法
5.1.1 測(cè)試環(huán)境
5.1.2 常用指標(biāo)測(cè)量方法
5.2 CTS中頻模擬平臺(tái)測(cè)試
5.2.1 基于ADF4356 的信號(hào)源測(cè)試
5.2.2 倍頻方案測(cè)試結(jié)果
5.2.3 上變頻方案測(cè)試結(jié)果
5.3 CTS中頻模擬集成系統(tǒng)測(cè)試
5.3.1 SMA接頭優(yōu)化設(shè)計(jì)測(cè)試
5.3.2 接地共面波導(dǎo)轉(zhuǎn)微帶線測(cè)試
5.3.3 均衡器測(cè)試
5.3.4 SC21(變頻增益)及平坦度測(cè)試
5.3.5 變頻增益1dB壓縮點(diǎn)測(cè)試
5.3.6 噪聲系數(shù)測(cè)試
5.3.7 靈敏度測(cè)試
5.3.8 帶內(nèi)雜散抑制測(cè)試
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電磁干擾的屏蔽技術(shù)研究[J]. 宋凱平,彭德強(qiáng),王一飛,徐宗航,陳中青. 艦船電子工程. 2014(01)
[2]星載微波輻射計(jì)的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 陸登柏,邱家穩(wěn),蔣炳軍. 真空與低溫. 2009(02)
[3]中國(guó)氣象衛(wèi)星技術(shù)成就與展望[J]. 李卿,董瑤海. 上海航天. 2008(01)
[4]CE-1衛(wèi)星微波探測(cè)儀測(cè)溫電路對(duì)地面定標(biāo)精度的影響分析[J]. 魏茉,胥傳東,郭偉. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2007(02)
[5]寬帶脈沖壓縮信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 熊躍軍,黎向陽(yáng),羅鵬飛. 現(xiàn)代雷達(dá). 2006(01)
[6]國(guó)外星載微波輻射計(jì)應(yīng)用現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)[J]. 王曉海,李浩. 中國(guó)航天. 2005(04)
[7]神舟4號(hào)飛船多頻段微波輻射計(jì)及其應(yīng)用[J]. 張升偉,姜景山,王振占,張衛(wèi)國(guó). 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2005(01)
[8]T/R組件中的電磁干擾和電磁兼容[J]. 鐘劍鋒,梁恒心,陳欣. 現(xiàn)代雷達(dá). 1998(03)
碩士論文
[1]CTS系統(tǒng)射頻前端無(wú)源模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 潘育才.電子科技大學(xué) 2018
[2]CTS系統(tǒng)射頻前端有源模塊器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張旭.電子科技大學(xué) 2018
[3]基于FMCW的探冰雷達(dá)發(fā)射接收系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 丁柏辰.電子科技大學(xué) 2017
[4]冰層厚度探測(cè)雷達(dá)射頻前端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 嚴(yán)高俊.電子科技大學(xué) 2016
本文編號(hào):2993790
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