微波毫米波頻率合成技術及相關器件研究
發(fā)布時間:2021-12-30 17:34
隨著現(xiàn)代電子科學技術的迅速發(fā)展以及低頻頻譜資源的日益枯竭,通信與雷達系統(tǒng)頻率正不斷向著更高頻率拓展。相較于微波而言,毫米波具有可用帶寬更寬、波束更窄、波長更短、分辨率更高等優(yōu)勢,因而被廣泛用于各類雷達與通信系統(tǒng)中。作為現(xiàn)代通信與雷達系統(tǒng)的心臟,頻率源對系統(tǒng)的性能、大小、功耗等具有決定性作用。小型化、低成本、低功耗的高性能毫米波頻率源在雷達與通信系統(tǒng)中具有巨大的應用價值。本文針對現(xiàn)有毫米波頻率源存在的調頻時間慢、頻率分辨率低、尺寸大等問題,采用理論分析、仿真評估、實驗驗證相結合的研究方法,在毫米波頻率源的捷變頻、高頻率分辨率、低雜散、低諧波、小型化設計技術方面展開深入研究。系統(tǒng)研究了頻率合成基礎理論及其關鍵技術,實現(xiàn)了低雜散、低諧波、捷變頻、高頻率分辨率、小型化的高性能毫米波頻率源。并對毫米波頻率源中所需的無源濾波器技術展開探索性研究,實現(xiàn)了兩款小型化、高性能無源濾波器。本文的主要研究工作及創(chuàng)新點如下:1.提出了一種捷變頻、高頻率分辨率的毫米波段連續(xù)波頻率合成方案。針對現(xiàn)有毫米波頻率源在頻率分辨率和變頻速度方面的不足,本文提出一種基于直接數(shù)字頻率合成器(Direct Digital Fr...
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:119 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究工作的背景與意義
1.2 頻率源概述與國內外研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要貢獻與創(chuàng)新
1.4 本文的結構安排
第二章 34~35GHz 捷變頻、高頻率分辨率連續(xù)波頻率源
2.1 引言
2.2 頻率源的主要性能指標
2.3 混合頻率合成的基本方式
2.3.1 環(huán)內混頻式
2.3.2 環(huán)外混頻式
2.3.3 環(huán)內分頻式
2.3.4 直接激勵式
2.4 一種基于DDS的高性能毫米波頻率合成方案
2.5 34~35GHz 的捷變頻、高頻率分辨率連續(xù)波頻率源方案設計
2.5.1 頻率源性能指標
2.5.2 頻率源方案設計
2.6 頻率源電路設計
2.6.1 DGS-SIW濾波器設計
2.6.2 頻率源電路制圖
2.7 頻率源的測試
2.8 本章小結
第三章 帶寬擴展型捷變頻、高頻率分辨率連續(xù)波頻率源
3.1 引言
3.2 頻率源方案設計
3.2.1 頻率源性能指標
3.2.2 頻率源方案設計
3.3 頻率源電路設計
3.4 頻率源的測試
3.5 本章小結
第四章 基于折疊階梯阻抗諧振器的微帶濾波器設計
4.1 引言
4.2 階梯阻抗諧振器的基本結構及其特性
4.3 新型折疊階梯阻抗諧振器及其組合單元
4.4 基于FSIR的單端濾波器設計
4.4.1 基于級聯(lián)FSIR的濾波器設計
4.4.2 基于三模FSIR的濾波器設計
4.4.3 基于電磁混合耦合的FSIR濾波器設計
4.5 基于FSIR的差分濾波器設計
4.6 更小尺寸濾波器設計
4.6.1 基于四分之一波長FSIR的濾波器設計
4.6.2 基于改進型四分之一波長FSIR的濾波器設計
4.7 本章小結
第五章 橫向尺寸緊湊型微帶濾波器設計
5.1 引言
5.2 開路枝節(jié)線加載型源-負載耦合端口結構
5.3 橫向尺寸緊湊型單端濾波器設計
5.4 橫向尺寸緊湊型差分濾波器設計
5.5 橫向尺寸緊湊型單端寬帶濾波器設計
5.6 本章小結
第六章 全文總結與展望
6.1 全文總結
6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀博士學位期間取得的成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]5G移動通信系統(tǒng)發(fā)展綜述[J]. 楊文東,魏琛,錢玉峰. 數(shù)字通信世界. 2018(01)
[2]鎖相頻率源混頻信號的相位噪聲分析[J]. 潘碑,蘇衛(wèi)國. 固體電子學研究與進展. 2014(05)
[3]頻率合成技術綜述[J]. 蕭明光. 科技信息. 2011(19)
[4]鎖相環(huán)路的相位噪聲分析[J]. 陳剛. 科技信息. 2009(03)
[5]基于釔鐵石榴石的寬帶毫米波頻率綜合器[J]. 楚然,張宇,廖佳. 探測與控制學報. 2008(05)
[6]毫米波頻率綜合器研究進展[J]. 卜云,吳曉燕,文光俊,邵振海,藤瀨雅行. 微波學報. 2007(04)
[7]頻率源綜述[J]. 高樹廷,劉洪升. 火控雷達技術. 2004(01)
[8]現(xiàn)代頻率合成器綜述[J]. 金國鈞. 電子測量技術. 1988(04)
[9]毫米波及亞毫米波的應用[J]. 韓武. 無線電工程. 1979(04)
博士論文
[1]微波毫米波雷達頻率源關鍵技術研究[D]. 胥鑫.電子科技大學 2015
[2]小型毫米波頻率合成技術研究[D]. 詹銘周.電子科技大學 2011
[3]高性能頻率合成技術研究與應用[D]. 楊遠望.電子科技大學 2011
[4]W波段相參頻率源技術及應用研究[D]. 吳濤.電子科技大學 2010
[5]基片集成波導與缺陷地結構及在濾波器設計中的應用研究[D]. 吳林晟.上海交通大學 2010
[6]CMOS單片集成的Σ-Δ小數(shù)頻率合成器設計[D]. 楊文榮.上海大學 2006
碩士論文
[1]Ka波段小步進寬帶頻率源的研究與硬件實現(xiàn)[D]. 徐家園.南京理工大學 2015
[2]一種CMOS電荷泵鎖相環(huán)設計[D]. 楊必文.電子科技大學 2014
[3]調頻連續(xù)波車載防撞雷達的頻率源設計[D]. 韓蕓.電子科技大學 2013
[4]寬帶低相位噪聲V波段頻率綜合器的研究[D]. 涂振斌.南京理工大學 2013
[5]低相噪低雜散捷變頻Ka波段頻率合成器的研究[D]. 羅洋.電子科技大學 2009
[6]60GHz毫米波鎖相源[D]. 譚熾州.電子科技大學 2005
本文編號:3558670
【文章來源】:電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:119 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究工作的背景與意義
1.2 頻率源概述與國內外研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要貢獻與創(chuàng)新
1.4 本文的結構安排
第二章 34~35GHz 捷變頻、高頻率分辨率連續(xù)波頻率源
2.1 引言
2.2 頻率源的主要性能指標
2.3 混合頻率合成的基本方式
2.3.1 環(huán)內混頻式
2.3.2 環(huán)外混頻式
2.3.3 環(huán)內分頻式
2.3.4 直接激勵式
2.4 一種基于DDS的高性能毫米波頻率合成方案
2.5 34~35GHz 的捷變頻、高頻率分辨率連續(xù)波頻率源方案設計
2.5.1 頻率源性能指標
2.5.2 頻率源方案設計
2.6 頻率源電路設計
2.6.1 DGS-SIW濾波器設計
2.6.2 頻率源電路制圖
2.7 頻率源的測試
2.8 本章小結
第三章 帶寬擴展型捷變頻、高頻率分辨率連續(xù)波頻率源
3.1 引言
3.2 頻率源方案設計
3.2.1 頻率源性能指標
3.2.2 頻率源方案設計
3.3 頻率源電路設計
3.4 頻率源的測試
3.5 本章小結
第四章 基于折疊階梯阻抗諧振器的微帶濾波器設計
4.1 引言
4.2 階梯阻抗諧振器的基本結構及其特性
4.3 新型折疊階梯阻抗諧振器及其組合單元
4.4 基于FSIR的單端濾波器設計
4.4.1 基于級聯(lián)FSIR的濾波器設計
4.4.2 基于三模FSIR的濾波器設計
4.4.3 基于電磁混合耦合的FSIR濾波器設計
4.5 基于FSIR的差分濾波器設計
4.6 更小尺寸濾波器設計
4.6.1 基于四分之一波長FSIR的濾波器設計
4.6.2 基于改進型四分之一波長FSIR的濾波器設計
4.7 本章小結
第五章 橫向尺寸緊湊型微帶濾波器設計
5.1 引言
5.2 開路枝節(jié)線加載型源-負載耦合端口結構
5.3 橫向尺寸緊湊型單端濾波器設計
5.4 橫向尺寸緊湊型差分濾波器設計
5.5 橫向尺寸緊湊型單端寬帶濾波器設計
5.6 本章小結
第六章 全文總結與展望
6.1 全文總結
6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
攻讀博士學位期間取得的成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]5G移動通信系統(tǒng)發(fā)展綜述[J]. 楊文東,魏琛,錢玉峰. 數(shù)字通信世界. 2018(01)
[2]鎖相頻率源混頻信號的相位噪聲分析[J]. 潘碑,蘇衛(wèi)國. 固體電子學研究與進展. 2014(05)
[3]頻率合成技術綜述[J]. 蕭明光. 科技信息. 2011(19)
[4]鎖相環(huán)路的相位噪聲分析[J]. 陳剛. 科技信息. 2009(03)
[5]基于釔鐵石榴石的寬帶毫米波頻率綜合器[J]. 楚然,張宇,廖佳. 探測與控制學報. 2008(05)
[6]毫米波頻率綜合器研究進展[J]. 卜云,吳曉燕,文光俊,邵振海,藤瀨雅行. 微波學報. 2007(04)
[7]頻率源綜述[J]. 高樹廷,劉洪升. 火控雷達技術. 2004(01)
[8]現(xiàn)代頻率合成器綜述[J]. 金國鈞. 電子測量技術. 1988(04)
[9]毫米波及亞毫米波的應用[J]. 韓武. 無線電工程. 1979(04)
博士論文
[1]微波毫米波雷達頻率源關鍵技術研究[D]. 胥鑫.電子科技大學 2015
[2]小型毫米波頻率合成技術研究[D]. 詹銘周.電子科技大學 2011
[3]高性能頻率合成技術研究與應用[D]. 楊遠望.電子科技大學 2011
[4]W波段相參頻率源技術及應用研究[D]. 吳濤.電子科技大學 2010
[5]基片集成波導與缺陷地結構及在濾波器設計中的應用研究[D]. 吳林晟.上海交通大學 2010
[6]CMOS單片集成的Σ-Δ小數(shù)頻率合成器設計[D]. 楊文榮.上海大學 2006
碩士論文
[1]Ka波段小步進寬帶頻率源的研究與硬件實現(xiàn)[D]. 徐家園.南京理工大學 2015
[2]一種CMOS電荷泵鎖相環(huán)設計[D]. 楊必文.電子科技大學 2014
[3]調頻連續(xù)波車載防撞雷達的頻率源設計[D]. 韓蕓.電子科技大學 2013
[4]寬帶低相位噪聲V波段頻率綜合器的研究[D]. 涂振斌.南京理工大學 2013
[5]低相噪低雜散捷變頻Ka波段頻率合成器的研究[D]. 羅洋.電子科技大學 2009
[6]60GHz毫米波鎖相源[D]. 譚熾州.電子科技大學 2005
本文編號:3558670
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