基于肖特基二極管的太赫茲ASK/OOK高速通信信號檢波技術(shù)研究
發(fā)布時間:2022-05-08 20:56
基于肖特基二極管的太赫茲檢波器是太赫茲高速OOK/ASK通信體制的核心器件之一。其直接檢測的方式無需混頻濾波等復(fù)雜過程,能夠極大地簡化系統(tǒng)架構(gòu),同時有利于系統(tǒng)集成化。因此,在太赫茲高速OOK/ASK通信體制中具有很好的應(yīng)用前景。首先,本論文針對ASK/OOK高速通信體制中對檢波器的應(yīng)用需求,基于非線性理論對二極管檢波器的特性進(jìn)行了分析,改進(jìn)并建立了一種分析二極管檢波器的數(shù)學(xué)模型-Ritz-Galerkin模型,解決了傳統(tǒng)模型不能準(zhǔn)確分析Rs較大的二極管檢波器的缺點(diǎn)。其次,設(shè)計了一種波導(dǎo)零偏置肖特基二極管檢波器。該檢波器采用了一種集成接地的電路轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu),結(jié)合新的CMRC低通濾波器,巧妙地同時解決了二極管阻抗匹配、信號傳輸以及裝配工藝精度等問題,實(shí)現(xiàn)了檢波器的寬帶、低噪聲、高靈敏度性能。最后,通過實(shí)驗(yàn)測試,得到結(jié)果如下:檢波器工作頻率0.34THz,帶寬大于42GHz,帶內(nèi)檢測靈敏度大于1000V/W,等效噪聲功率小于8pW/Hz0.5,能夠支持15Gbps以上速率的OOK通信信號檢測。
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.3 小結(jié)
1.3 預(yù)期目標(biāo)和主要解決問題
1.3.1 論文的預(yù)期研究目標(biāo)
1.3.2 主要的問題
1.4 論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 檢波器的模型改進(jìn)與分析
2.1 檢波器的基本理論
2.1.1 檢波器原理及工作狀態(tài)
2.1.2 檢波器模型分析的必要性
2.2 改進(jìn)型Ritz-Galerkin模型分析檢波器特性
2.2.1 R-G模型的建立
2.2.2 相關(guān)分析結(jié)果
2.3 小結(jié)
第三章 檢波器的設(shè)計
3.1 檢波器的指標(biāo)要求和方案選擇
3.1.1 指標(biāo)要求
3.1.2 檢波器結(jié)構(gòu)選擇
3.1.3 波導(dǎo)式檢波器的整體設(shè)計方案
3.2 波導(dǎo)式檢波器的仿真設(shè)計和優(yōu)化
3.2.1 檢波二極管的模型
3.2.2 二極管安置段的仿真
3.2.3 輸入轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.2.4 低通濾波器的選取和設(shè)計優(yōu)化
3.2.5 聯(lián)合整體仿真結(jié)果
3.3 準(zhǔn)平衡式檢波器電路結(jié)構(gòu)的仿真設(shè)計和優(yōu)化
3.3.1 準(zhǔn)平衡式波導(dǎo)檢波器
3.3.2 準(zhǔn)平衡式檢波器的設(shè)計
第四章 檢波器的測試與分析
4.1 檢波器的基本性能測試
4.1.1 檢波器的靈敏度測試
4.1.2 檢波器的噪聲性能測試
4.2 基于檢波器的OOK通信測試
4.2.1 基于檢波器的OOK接收機(jī)測試
4.2.2 基于檢波器的OOK接收機(jī)性能影響分析
第五章 總結(jié)
5.1 本文主要完成的工作
5.2 本文主要的研究亮點(diǎn)
5.3 不足與下一步工作
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A 碩士研究生期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文情況
附錄B 碩士研究生期間申請專利情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Millimeter wave broadband high sensitivity detectors with zero-bias Schottky diodes[J]. 姚常飛,周明,羅運(yùn)生,許從海. Journal of Semiconductors. 2015(06)
[2]基于零偏置肖特基二極管的270GHz高性能波導(dǎo)檢波器(英文)[J]. 張建軍,周靜濤,楊成樾,田忠,金智. 紅外與毫米波學(xué)報. 2015(01)
[3]基于肖特基勢壘二極管的太赫茲固態(tài)倍頻源和檢測器研制[J]. 姚常飛,周明,羅運(yùn)生,許從海,寇亞男,陳以鋼. 電子學(xué)報. 2013(03)
[4]高性能W波段檢波器的設(shè)計[J]. 鄧小東,陳春紅,史源,吳文. 微波學(xué)報. 2012(S1)
[5]W波段檢波器的研究與設(shè)計[J]. 董俊,李家胤,汪海洋,周翼鴻. 微波學(xué)報. 2010(S2)
[6]Ka波段寬帶、大動態(tài)平方律檢波器的研制[J]. 方勇,黃建,甘體國. 微波學(xué)報. 2009(04)
[7]W波段混合集成高速脈沖檢波器[J]. 姚常飛,王玲,唐小宏,毛睿杰. 微波學(xué)報. 2008(03)
[8]高性能K波段寬頻帶檢波器[J]. 鄧建華,甘體國,喻志遠(yuǎn). 電訊技術(shù). 2003(02)
博士論文
[1]基于平面肖特基二極管的準(zhǔn)光檢波器研究[D]. 劉海瑞.北京郵電大學(xué) 2013
碩士論文
[1]W波段毫米波檢波器設(shè)計[D]. 竹衛(wèi)崢.電子科技大學(xué) 2013
[2]W波段寬帶輻射計前端研究[D]. 謝琳礪.電子科技大學(xué) 2011
[3]W波段寬帶高速脈沖檢波器設(shè)計[D]. 劉江.電子科技大學(xué) 2011
[4]三毫米接收關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 馬曉星.電子科技大學(xué) 2009
[5]W波段高速脈沖檢波器研究[D]. 姚常飛.電子科技大學(xué) 2007
本文編號:3652360
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.3 小結(jié)
1.3 預(yù)期目標(biāo)和主要解決問題
1.3.1 論文的預(yù)期研究目標(biāo)
1.3.2 主要的問題
1.4 論文的結(jié)構(gòu)安排
第二章 檢波器的模型改進(jìn)與分析
2.1 檢波器的基本理論
2.1.1 檢波器原理及工作狀態(tài)
2.1.2 檢波器模型分析的必要性
2.2 改進(jìn)型Ritz-Galerkin模型分析檢波器特性
2.2.1 R-G模型的建立
2.2.2 相關(guān)分析結(jié)果
2.3 小結(jié)
第三章 檢波器的設(shè)計
3.1 檢波器的指標(biāo)要求和方案選擇
3.1.1 指標(biāo)要求
3.1.2 檢波器結(jié)構(gòu)選擇
3.1.3 波導(dǎo)式檢波器的整體設(shè)計方案
3.2 波導(dǎo)式檢波器的仿真設(shè)計和優(yōu)化
3.2.1 檢波二極管的模型
3.2.2 二極管安置段的仿真
3.2.3 輸入轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.2.4 低通濾波器的選取和設(shè)計優(yōu)化
3.2.5 聯(lián)合整體仿真結(jié)果
3.3 準(zhǔn)平衡式檢波器電路結(jié)構(gòu)的仿真設(shè)計和優(yōu)化
3.3.1 準(zhǔn)平衡式波導(dǎo)檢波器
3.3.2 準(zhǔn)平衡式檢波器的設(shè)計
第四章 檢波器的測試與分析
4.1 檢波器的基本性能測試
4.1.1 檢波器的靈敏度測試
4.1.2 檢波器的噪聲性能測試
4.2 基于檢波器的OOK通信測試
4.2.1 基于檢波器的OOK接收機(jī)測試
4.2.2 基于檢波器的OOK接收機(jī)性能影響分析
第五章 總結(jié)
5.1 本文主要完成的工作
5.2 本文主要的研究亮點(diǎn)
5.3 不足與下一步工作
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A 碩士研究生期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文情況
附錄B 碩士研究生期間申請專利情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Millimeter wave broadband high sensitivity detectors with zero-bias Schottky diodes[J]. 姚常飛,周明,羅運(yùn)生,許從海. Journal of Semiconductors. 2015(06)
[2]基于零偏置肖特基二極管的270GHz高性能波導(dǎo)檢波器(英文)[J]. 張建軍,周靜濤,楊成樾,田忠,金智. 紅外與毫米波學(xué)報. 2015(01)
[3]基于肖特基勢壘二極管的太赫茲固態(tài)倍頻源和檢測器研制[J]. 姚常飛,周明,羅運(yùn)生,許從海,寇亞男,陳以鋼. 電子學(xué)報. 2013(03)
[4]高性能W波段檢波器的設(shè)計[J]. 鄧小東,陳春紅,史源,吳文. 微波學(xué)報. 2012(S1)
[5]W波段檢波器的研究與設(shè)計[J]. 董俊,李家胤,汪海洋,周翼鴻. 微波學(xué)報. 2010(S2)
[6]Ka波段寬帶、大動態(tài)平方律檢波器的研制[J]. 方勇,黃建,甘體國. 微波學(xué)報. 2009(04)
[7]W波段混合集成高速脈沖檢波器[J]. 姚常飛,王玲,唐小宏,毛睿杰. 微波學(xué)報. 2008(03)
[8]高性能K波段寬頻帶檢波器[J]. 鄧建華,甘體國,喻志遠(yuǎn). 電訊技術(shù). 2003(02)
博士論文
[1]基于平面肖特基二極管的準(zhǔn)光檢波器研究[D]. 劉海瑞.北京郵電大學(xué) 2013
碩士論文
[1]W波段毫米波檢波器設(shè)計[D]. 竹衛(wèi)崢.電子科技大學(xué) 2013
[2]W波段寬帶輻射計前端研究[D]. 謝琳礪.電子科技大學(xué) 2011
[3]W波段寬帶高速脈沖檢波器設(shè)計[D]. 劉江.電子科技大學(xué) 2011
[4]三毫米接收關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 馬曉星.電子科技大學(xué) 2009
[5]W波段高速脈沖檢波器研究[D]. 姚常飛.電子科技大學(xué) 2007
本文編號:3652360
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3652360.html
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