本文關(guān)鍵詞：基于光電振蕩技術(shù)的低相噪微波頻率源研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：微波頻率源的性能指標(biāo)如相位噪聲、頻率穩(wěn)定性等的好壞對(duì)雷達(dá)、通信等微波系統(tǒng)的性能具有舉足輕重的影響,并且在很大程度上限制著微波系統(tǒng)的性能提高。隨著科技的不斷發(fā)展,各種微波系統(tǒng)對(duì)微波源的各種性能要求日益提高,傳統(tǒng)的微波源技術(shù)不再滿足其需求。本文研究的基于光電振蕩器技術(shù),輸出高頻率,低相位噪聲的微波頻率源,迎合各種微波系統(tǒng)對(duì)微波源的要求而發(fā)展,能滿足日益提高的性能指標(biāo)。本文通過(guò)搭建光電混合系統(tǒng)作為研究平臺(tái),利用光電振蕩器技術(shù),產(chǎn)生出低相位噪聲和高頻率穩(wěn)定性的微波信號(hào)。本文在理論上從光電振蕩器(OEO)的起振條件、相位噪聲以及光纖傳輸特性等方面分析了其基本結(jié)構(gòu)和原理,并搭建OEO系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其原理的可行性,之后還針對(duì)其輸出信號(hào)的穩(wěn)定性問(wèn)題和邊模抑制的問(wèn)題提出了相應(yīng)的解決方案。本文對(duì)于提高輸出信號(hào)的穩(wěn)定性應(yīng)用了鎖相環(huán)技術(shù)來(lái)解決,對(duì)于輸出信號(hào)邊模抑制的問(wèn)題應(yīng)用了多環(huán)光纖傳輸?shù)姆椒ā１疚膶?duì)OEO中的關(guān)鍵微波器件做了詳細(xì)的介紹,其中包括低噪聲放大器、微波窄帶濾波器以及鎖相環(huán)模塊。對(duì)于LNA,本文首先詳細(xì)闡述了LNA在OEO中的作用,然后根據(jù)OEO系統(tǒng)指標(biāo)確定了LNA的參數(shù)要求,之后對(duì)LNA的設(shè)計(jì)理論做了簡(jiǎn)單的介紹,最后應(yīng)用ADS仿真軟件,設(shè)計(jì)LNA并進(jìn)行仿真優(yōu)化;對(duì)于微波窄帶濾波器,本文先闡述了其在OEO中的關(guān)鍵性作用并通過(guò)OEO系統(tǒng)指標(biāo)確定了微波窄帶濾波器的參數(shù)要求,然后分別介紹了耦合微帶線和基片集成波導(dǎo)的基本原理,并采用這兩種方法分別設(shè)計(jì)了微波窄帶濾波器,經(jīng)過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn),耦合微帶線微波窄帶濾波器指標(biāo)性能出現(xiàn)偏差,因此在本文未做過(guò)多的描述,而SIW微波窄帶濾波器的實(shí)物測(cè)試數(shù)據(jù)滿足OEO系統(tǒng)要求;對(duì)于鎖相環(huán)模塊,本設(shè)計(jì)采用了PLL半導(dǎo)體芯片進(jìn)行設(shè)計(jì),并對(duì)制作出的鎖相環(huán)模塊做了測(cè)試實(shí)驗(yàn)。通過(guò)選取的實(shí)驗(yàn)測(cè)試方案以及OEO系統(tǒng),反復(fù)實(shí)驗(yàn)證明了OEO的可行性和優(yōu)越性。實(shí)驗(yàn)得出,本文設(shè)計(jì)的OEO,其輸出的低相位噪聲、高頻譜純度的微波信號(hào),頻率為10GHz,相位噪聲為126dBc/Hz@100KHz,邊模抑制可達(dá)35dB�；诠怆娬袷幤骷夹g(shù)的低噪聲微波頻率源,是可輸出高頻率,高穩(wěn)定性和低相位噪聲的頻率源,根據(jù)目前國(guó)內(nèi)外專家對(duì)它的研究成果可知,其有很廣闊的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：X波段 光電振蕩器 相位噪聲 鎖相環(huán)技術(shù) 微帶線
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN75
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 引言10
• 1.2 頻率源的發(fā)展概述10-13
• 1.2.1 傳統(tǒng)的頻率源技術(shù)11-12
• 1.2.2 光生微波源技術(shù)12-13
• 1.3 OEO的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r13-15
• 1.4 本文的結(jié)構(gòu)概述15-16
• 第二章 OEO的基本原理及分析16-35
• 2.1 OEO的基本結(jié)構(gòu)16
• 2.2 OEO的起振條件16-21
• 2.2.1 單環(huán)OEO振蕩閥值條件16-20
• 2.2.2 雙環(huán)OEO振蕩閥值條件20-21
• 2.3 OEO的光纖特性21-25
• 2.3.1 光纖色散22-23
• 2.3.2 邊模產(chǎn)生與抑制理論分析23-25
• 2.4 OEO的噪聲分析25-30
• 2.4.1 噪聲的類型25-26
• 2.4.2 相位噪聲的概念26-27
• 2.4.3 激光器的RIN特性27-28
• 2.4.4 OEO的相位噪聲特性28-30
• 2.5 OEO光部分測(cè)試30-34
• 2.5.1 OEO起振測(cè)試30-31
• 2.5.2 OEO光纖測(cè)試31-33
• 2.5.3 OEO系統(tǒng)33-34
• 2.6 本章小結(jié)34-35
• 第三章 OEO中的關(guān)鍵微波器件35-67
• 3.1 OEO中的LNA35-52
• 3.1.1 LNA的設(shè)計(jì)理論35-41
• 3.1.2 LNA的設(shè)計(jì)與仿真41-52
• 3.2 微波窄帶濾波器52-61
• 3.2.1 帶通濾波器的基本原理53-54
• 3.2.2 耦合微帶線窄帶濾波器54-58
• 3.2.3 基于SIW窄帶濾波器58-61
• 3.3 鎖相環(huán)技術(shù)61-66
• 3.3.1 鎖相環(huán)技術(shù)基礎(chǔ)61-63
• 3.3.2 鎖相環(huán)的設(shè)計(jì)63-64
• 3.3.3 鎖相環(huán)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試64-66
• 3.4 本章小結(jié)66-67
• 第四章 OEO的實(shí)驗(yàn)測(cè)試67-69
• 4.1 OEO的測(cè)試方案67-68
• 4.2 OEO的測(cè)試結(jié)果68-69
• 第五章 總結(jié)與展望69-71
• 5.1 總結(jié)69
• 5.2 存在的不足與展望69-71
• 致謝71-72
• 參考文獻(xiàn)72-75
• 攻碩期間取得成果75-76

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