發(fā)布時間：2020-08-13 01:34

【摘要】：超寬帶(Ultra-WideBand,UWB)技術(shù)是近年來快速發(fā)展的一門新型的無線通信技術(shù),超寬帶技術(shù)利用極窄脈沖作為傳輸載體,具有高傳輸率,高帶寬,低頻譜密度,強抗干擾能力等特點,被廣泛應(yīng)用于軍事通信,無線局域網(wǎng),雷達(dá)定位等多個領(lǐng)域。亞周期微波脈沖是超寬帶技術(shù)中一種重要的傳輸載體,具有GHz帶寬,通過對亞周期微波脈沖的特性進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究,有助于使其在超寬帶技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)揮更好的應(yīng)用。本文主要的工作和研究內(nèi)容包括:一、設(shè)計亞周期微波脈沖的電路產(chǎn)生方案,利用ADS(Advanced Design System,ADS)軟件中SDD(Symbolically defined devices,SDD)模塊對電路中的階躍恢復(fù)(Step-Recovery Diode,SRD)二極管進(jìn)行建模,并將其置于整個脈沖產(chǎn)生電路進(jìn)行仿真,得到最優(yōu)電路參數(shù)�；诶碚撛O(shè)計的模型實際制作電路,對實際電路板進(jìn)行調(diào)試,使其產(chǎn)生波形較好的亞周期微波脈沖。實驗結(jié)果表明,本文設(shè)計的電路,可以產(chǎn)生半高全寬約為150ps,脈沖幅度為3.7V,-10dB帶寬約為3.2GHz的亞周期微波脈沖。二、實驗產(chǎn)生的亞周期微波脈沖是單極性脈沖,而單極性脈沖在自由空間中不能傳播,因此本文通過HFSS仿真軟件,設(shè)計了一款簡單且實用的偶極子天線對產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行接收和發(fā)射,得到了脈沖信號在自由空間中傳播時的時域波形。三、利用Wigner-Ville(W-V)時頻分析方法,對實驗中在自由空間傳播的時域波形進(jìn)行了分析,分析結(jié)果顯示該時域信號具有內(nèi)稟啁啾特性,即該時域信號的瞬時頻率會隨時間的改變而改變。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN925
【圖文】：

浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文+后放一低摻雜層 n 后再放高摻雜層 n+，即階躍恢復(fù)二極躍恢復(fù)二極管的摻雜結(jié)構(gòu)示意圖如圖 2-1 所示。因此階躍下與普通的二極管會呈現(xiàn)出不同的電流響應(yīng)特性[21]，兩者曲線如圖 2-2 所示。

6圖 2-2 普通二極管和階躍恢復(fù)二極管在正弦電壓激勵下的電流響應(yīng)特性（上：普通二極管，下：階躍恢復(fù)二極管） 和圖 2-2，可知階躍恢復(fù)二極管的工作原理可以兩端施加正向電壓時，此時階躍恢復(fù)二極管與普

管由于在正向?qū)〞r對 n 層進(jìn)行了充電，使其貯存一定的電荷，當(dāng)反向時，階躍恢復(fù)二極管 n 層貯存的電荷要返回原處，因此會形成和電流，這一過程持續(xù)的時間在納秒數(shù)量級，稱為存儲時間。當(dāng)這時，反向電流迅速減小到零，階躍恢復(fù)二極管進(jìn)入正常的反向截止?fàn)钛杆贉p小的過程在數(shù)皮秒內(nèi)完成，稱為階躍時間。在反向電流迅速小的過程中，形成了陡峭的階躍電壓。理想的階躍恢復(fù)二極管等效到低阻狀態(tài)轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換開關(guān)[22]。對階躍恢復(fù)二極管的原理介紹，可得出階躍恢復(fù)二極管的等效電路示，V0表示二極管的勢壘電壓，Cf為正向?qū)〞r的擴散電容，Cr的耗盡層的電容，Rf為結(jié)電阻，Rs是串聯(lián)電阻。階躍恢復(fù)二極管二極管等效于 Rf和 Cf組成的電路；當(dāng)二極管由正向?qū)顟B(tài)變到時，二極管等效于由 Cr組成的電路。

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本文編號：2791321