本文關(guān)鍵詞：太赫茲固態(tài)接收前端研究

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【摘要】：太赫茲波作為電磁波中唯一尚未完全開(kāi)發(fā)利用的頻譜資源,一般指頻率在0.1THz~10THz范圍內(nèi)的電磁波,它的波長(zhǎng)介于毫米波與紅外光之間,兼具微波毫米波和光波的部分優(yōu)點(diǎn),在寬帶通信、精確制導(dǎo)、環(huán)境監(jiān)測(cè)及醫(yī)療診斷等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。掌握太赫茲技術(shù)對(duì)我國(guó)國(guó)防建設(shè)和民用事業(yè)具有十分重要的意義。太赫茲固態(tài)接收前端廣泛應(yīng)用于太赫茲通信、雷達(dá)等近乎所有的太赫茲系統(tǒng)中。本文中,接收前端采用超外差接收機(jī)方案,利用太赫茲混頻器、天線、本振鏈路、濾波器、低噪放搭建了太赫茲固態(tài)接收前端,工作頻率在330GHz左右。主要工作內(nèi)容如下:(1)本振鏈路設(shè)計(jì)毫米波單片設(shè)計(jì)了兩套本振鏈路,用于驅(qū)動(dòng)330GHz四次諧波混頻器。設(shè)計(jì)主要包括八倍頻器和放大器匹配設(shè)計(jì)、波導(dǎo)探針過(guò)渡設(shè)計(jì)、腔體設(shè)計(jì)、芯片直流饋電版設(shè)計(jì)以及最后的測(cè)試,兩只芯片分別裝配于獨(dú)立的腔體之中。測(cè)得八倍頻器變頻損耗約為7.8dB,放大器最大增益優(yōu)于16dB,整個(gè)本振鏈路工作頻段為78GHz~84GHz,最大輸出功率約37mW,(2)太赫茲濾波器研制:該濾波器用于濾除雜波干擾。采用原型參數(shù)法,設(shè)計(jì)了中心頻率為345GHz,工作頻段為332GHz到356GHz,仿真表明:帶內(nèi)插損約0.2dB的帶通濾波器,在偏離中心頻率30GHz,帶外抑制優(yōu)于60dB,測(cè)試結(jié)果僅帶內(nèi)插損指標(biāo)惡化。(3)太赫茲接收前端測(cè)試:搭建了工作頻率約為330GHz的全固態(tài)太赫茲接收前端,射頻信號(hào)由110GHz本振源和330GHz三倍頻器經(jīng)天線輻射得到,接收端包括太赫茲濾波器、330GHz次諧波混頻器、中頻放大器;在此基礎(chǔ)上,搭建了該頻段的收發(fā)前端,發(fā)射端結(jié)構(gòu)與上述接收端一致,中頻信號(hào)的輸入功率為-5dBm,頻率在0~10GHz內(nèi)變化。整個(gè)系統(tǒng)的傳輸距離約為1.5m。(4)220GHz收發(fā)前端優(yōu)化及通信系統(tǒng)調(diào)試:整個(gè)系統(tǒng)的本振鏈路為104GHz的倍頻放大鏈路,包括13GHz頻率源,13GHz放大器,后級(jí)8次倍頻器,以及接收端的10.8GHz自動(dòng)增益控制系統(tǒng);對(duì)本振鏈路的指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試,包括輸出功率、相位噪聲、雜波抑制度、功率平坦度等。由該收發(fā)前端組成的通信系統(tǒng)最終實(shí)現(xiàn)了傳輸距離超過(guò)3m,傳輸速率大于3.5Gbit/s。
【關(guān)鍵詞】：太赫茲 接收前端 濾波器 通信系統(tǒng)
【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)】：TN851
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-21
• 1.1 太赫茲波簡(jiǎn)介10-11
• 1.2 太赫茲接收前端研究背景及研究意義11
• 1.3 太赫茲接收前端的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顟B(tài)11-19
• 1.3.1 太赫茲接收前端的國(guó)外發(fā)展動(dòng)態(tài)12-17
• 1.3.2 太赫茲收發(fā)前端的國(guó)內(nèi)發(fā)展動(dòng)態(tài)17-19
• 1.4 論文研究?jī)?nèi)容及論文結(jié)構(gòu)安排19-21
• 第二章 太赫茲接收前端基本理論及方案21-27
• 2.1 常用接收前端構(gòu)成及分類21-22
• 2.2 接收前端的技術(shù)指標(biāo)22-23
• 2.3 太赫茲接收前端的實(shí)現(xiàn)方法23-24
• 2.4 太赫茲接收前端的實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)及課題方案24-26
• 2.4.1 太赫茲接收前端實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)24-25
• 2.4.2 課題采用方案25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第三章 本振鏈路設(shè)計(jì)27-43
• 3.1 本振鏈路設(shè)計(jì)方案27-29
• 3.2 八倍頻器設(shè)計(jì)29-36
• 3.2.1 微帶到波導(dǎo)過(guò)渡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)30-31
• 3.2.2 射頻電路的設(shè)計(jì)31-32
• 3.2.3 饋電電路設(shè)計(jì)32-34
• 3.2.4 八倍頻器腔體設(shè)計(jì)34-35
• 3.2.5 八倍頻器的裝配35
• 3.2.6 八倍頻器的調(diào)試35-36
• 3.3 放大器設(shè)計(jì)36-37
• 3.4 本振鏈路的測(cè)試37-42
• 3.4.1 八倍頻器的測(cè)試37-39
• 3.4.2 放大器測(cè)試39-41
• 3.4.3 倍頻放大模塊測(cè)試41-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第四章 太赫茲濾波器設(shè)計(jì)43-50
• 4.1 濾波器設(shè)計(jì)理論43-44
• 4.2 濾波器仿真44-46
• 4.3 濾波器初步測(cè)試46-48
• 4.4 濾波器矢網(wǎng)測(cè)試48-49
• 4.5 本章小節(jié)49-50
• 第五章 太赫茲接收前端測(cè)試50-60
• 5.1 330GHz接收前端測(cè)試50-53
• 5.1.1 330GHz混頻器測(cè)試50-51
• 5.1.2 330GHz接收前端測(cè)試51-53
• 5.2 330GHz收發(fā)前端測(cè)試53-57
• 5.3 220GHz高速無(wú)線通信系統(tǒng)調(diào)試57-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 第六章 結(jié)論60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 攻碩期間取得的研究成果65-66

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李鑫;;零中頻接收機(jī)技術(shù)綜述[J];河南科技;2014年22期

2 魯帆;劉治甬;;一種超外差接收機(jī)的射頻前端設(shè)計(jì)[J];艦船電子對(duì)抗;2013年04期

3 王成;陸彬;繆麗;鄧賢進(jìn);;0.34THz無(wú)線通信收發(fā)前端[J];強(qiáng)激光與粒子束;2013年06期

4 馮進(jìn)軍;唐燁;李含雁;劉京愷;蔡軍;胡銀富;鄔顯平;;340GHz太赫茲返波振蕩器[J];太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報(bào);2013年01期

5 蔡軍;胡銀富;鄔顯平;馮進(jìn)軍;;行波管正反饋太赫茲振蕩器基礎(chǔ)研究[J];真空電子技術(shù);2012年06期

6 馬燕;謝輝;鄢揚(yáng);;大功率太赫茲電真空器件的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用[J];電訊技術(shù);2012年11期

7 宋崧;王學(xué)田;鄧甲昊;;被動(dòng)毫米波成像系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r及其關(guān)鍵技術(shù)[J];科技導(dǎo)報(bào);2011年19期

8 鄭新;劉超;;太赫茲技術(shù)的發(fā)展及在雷達(dá)和通訊系統(tǒng)中的應(yīng)用(Ⅱ)[J];微波學(xué)報(bào);2011年01期

9 李剛;;高增益低副瓣卡塞格倫天線設(shè)計(jì)[J];雷達(dá)科學(xué)與技術(shù);2010年06期

10 董慶楠;;淺談太赫茲波的特點(diǎn)及其在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用[J];科協(xié)論壇(下半月);2009年07期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 趙偉;毫米波及太赫茲混頻技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2015年

2 鐘富群;固態(tài)太赫茲前端關(guān)鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2012年

3 李晉;太赫茲雷達(dá)系統(tǒng)總體與信號(hào)處理方法研究[D];電子科技大學(xué);2010年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 周揚(yáng)帆;高性能太赫茲無(wú)源器件研究[D];電子科技大學(xué);2015年

2 薄淑華;外差式太赫茲準(zhǔn)光接收機(jī)前端及其測(cè)試方法研究[D];北京理工大學(xué);2015年

3 劉波;一種寬帶零中頻接收前端設(shè)計(jì)與性能測(cè)試[D];華中科技大學(xué);2014年

4 任玉興;毫米波倍頻源技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2014年

5 吳三統(tǒng);基于單片集成二極管技術(shù)的太赫茲倍頻鏈路研究[D];電子科技大學(xué);2014年

6 高意;X波段高增益放大鏈路研究[D];電子科技大學(xué);2014年

7 李科;W波段低噪聲接收技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2010年

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本文編號(hào)：1119620