一種亞納秒高重頻低抖動脈沖信號發(fā)生器的設(shè)計與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2020-08-22 15:08
【摘要】:時域超寬帶技術(shù)是近數(shù)十年來電子領(lǐng)域涌現(xiàn)出的一項具有巨大應用潛力的技術(shù),其原理是利用產(chǎn)生的極窄時域脈沖,形成超寬帶信號進行應用。超寬帶技術(shù)應用具有重要的商用和軍用價值,成功應用在無線電通信、雷達、成像和高精度探測定位等系統(tǒng)中。時域超寬帶技術(shù)中的一個關(guān)鍵技術(shù)是沖激信號的產(chǎn)生,常見的固態(tài)沖激信號源的實現(xiàn)是先將能量儲存,然后快速放電,將能量瞬時有效地釋放給負載,最終輸出高幅值窄脈沖。本文以亞納秒高重頻低抖動脈沖信號發(fā)生器為研究對象,重點研究了脈沖信號發(fā)生器的產(chǎn)生方式。論文研究內(nèi)容主要包括對時域高斯脈沖信號進行時域和頻域的分析,對比不同電路實現(xiàn)的差異,最后針對Marx級聯(lián)電路的雪崩效應原理等進行理論分析,提出了相應的設(shè)計方案以及實現(xiàn)方法,最后進行了樣機測試試驗,驗證相關(guān)指標。文中設(shè)計的Marx級聯(lián)電路利用雪崩晶體管的雪崩效應實現(xiàn)窄脈沖高電壓信號,核心是將電容器并聯(lián)充電后串聯(lián)放電,利用電容上電壓的疊加在最后一級電路輸出高電壓窄脈沖。先通過理論計算出電路中器件參數(shù),利用PSpice軟件對電路進行仿真,優(yōu)化各項電路參數(shù),驗證實現(xiàn)目標。根據(jù)仿真結(jié)果,選擇相應的電路器件,考慮信號的特性進行PCB布線,最后實現(xiàn)實物,完成輸出脈沖幅值為382V、脈沖半峰值寬度為560ps、重復頻率為10kHz信號的實現(xiàn),最后編寫論文。
【學位授予單位】:電子科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:TN782
【圖文】:
第一章 緒論程中探測到目標信號,目標就截獲一部分雷達輻射信號,并且將截獲電磁波重新全方位輻射出去,這種現(xiàn)象稱為散射。其中會有一部分散射波返回雷達天線,被雷達天線收集,再經(jīng)過收發(fā)開關(guān)送往雷達接收機,在雷達接收機中形成目標回波。經(jīng)過接收機處理采集后,把結(jié)果送到顯示器顯示出來,此時在顯示器的熒光屏上就可以看到目標的回波。
圖 1-1 脈沖雷達探測目標的工作流程脈沖雷達系統(tǒng)包括了 7 大組成部分:激勵和同步器、發(fā)射機、接收機(含信號處理機)、顯示器、天線、天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)、天線控制系統(tǒng)。
第一章 緒論放能量,以高溫度、閃光或巨大的聲響形式呈現(xiàn),粒子高速運動,產(chǎn)生極大的力量。為新概念武器和新裝備提供技術(shù)支持,用于驅(qū)動激光器完成切割與焊接等工作、為癌癥患者提供 X 射線治療、為呼吸系統(tǒng)疾病以及粉碎結(jié)石患者引入 NO 吸入療法,心臟起搏器、去纖顫器等也都用到功率脈沖技術(shù)。在我們?nèi)粘5纳罨蚬ぷ髦,都早已滲透脈沖功率技術(shù),與人類密切相關(guān)[4]。典型的脈沖功率系統(tǒng)的組成框圖如圖 1-3 所示,初級能源在相對較長的時間內(nèi)進行 D.C 充電,將低功率水平的電能儲存起來,繼而對大容量的電容器組充電,形成μs 脈沖信號,將信號輸送到負載以高功率的脈沖信號輸出,完成信號從低功率轉(zhuǎn)換為高功率的過程。正如電力系統(tǒng)的儲能系統(tǒng)原理,可以持續(xù)提供長時間的電容供以使用[5]。
本文編號:2800817
【學位授予單位】:電子科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:TN782
【圖文】:
第一章 緒論程中探測到目標信號,目標就截獲一部分雷達輻射信號,并且將截獲電磁波重新全方位輻射出去,這種現(xiàn)象稱為散射。其中會有一部分散射波返回雷達天線,被雷達天線收集,再經(jīng)過收發(fā)開關(guān)送往雷達接收機,在雷達接收機中形成目標回波。經(jīng)過接收機處理采集后,把結(jié)果送到顯示器顯示出來,此時在顯示器的熒光屏上就可以看到目標的回波。
圖 1-1 脈沖雷達探測目標的工作流程脈沖雷達系統(tǒng)包括了 7 大組成部分:激勵和同步器、發(fā)射機、接收機(含信號處理機)、顯示器、天線、天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)、天線控制系統(tǒng)。
第一章 緒論放能量,以高溫度、閃光或巨大的聲響形式呈現(xiàn),粒子高速運動,產(chǎn)生極大的力量。為新概念武器和新裝備提供技術(shù)支持,用于驅(qū)動激光器完成切割與焊接等工作、為癌癥患者提供 X 射線治療、為呼吸系統(tǒng)疾病以及粉碎結(jié)石患者引入 NO 吸入療法,心臟起搏器、去纖顫器等也都用到功率脈沖技術(shù)。在我們?nèi)粘5纳罨蚬ぷ髦,都早已滲透脈沖功率技術(shù),與人類密切相關(guān)[4]。典型的脈沖功率系統(tǒng)的組成框圖如圖 1-3 所示,初級能源在相對較長的時間內(nèi)進行 D.C 充電,將低功率水平的電能儲存起來,繼而對大容量的電容器組充電,形成μs 脈沖信號,將信號輸送到負載以高功率的脈沖信號輸出,完成信號從低功率轉(zhuǎn)換為高功率的過程。正如電力系統(tǒng)的儲能系統(tǒng)原理,可以持續(xù)提供長時間的電容供以使用[5]。
【參考文獻】
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1 王杰;;PSpice在軟件電路設(shè)計中的應用[J];電子科技;2012年09期
2 李楠;韓紹坤;趙文;宛旭;楊昆;;大電流納秒級脈寬激光二極管驅(qū)動電路的設(shè)計[J];光學技術(shù);2012年01期
3 楊雁;李盛濤;;高頻印制電路基板研究進展[J];絕緣材料;2007年06期
4 許艷華,馬建民;晶體管雪崩狀態(tài)及應用[J];中國科技信息;2005年18期
5 梁步閣,陳小娟,朱暢,袁乃昌;超寬帶雷達實驗系統(tǒng)中大功率納秒級脈沖源的研制[J];微波學報;2005年01期
本文編號:2800817
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