太赫茲無線通信技術是實現(xiàn)未來高速移動通信技術的重要途徑之一,其以太赫茲波作為信號載波,可在自由空間信道中進行大容量信息傳輸。為了滿足太赫茲跟瞄通信系統(tǒng)的應用需求,本文對多發(fā)多收太赫茲通信系統(tǒng)前端進行重點研究。基于一種新的太赫茲通信系統(tǒng)構架,優(yōu)化了射頻前端所需的關鍵電路,并開展實驗研究。太赫茲關鍵電路的研究影響著整個太赫茲無線通信系統(tǒng)的性能。與傳統(tǒng)的點對點通信系統(tǒng)不同,本文中的電路一致性也是電路性能中的一個研究重點,也同樣影響著系統(tǒng)整體的性能。通過“場”和“路”結合的仿真方法,本文對220GHz分諧波混頻器和110GHz三倍頻器進行了優(yōu)化。經過對電路基片和二極管裝配詳細的容差分析,研制出的分諧波混頻器和三倍頻器容差性能良好,提高了電路性能的一致性,為多發(fā)多收通信系統(tǒng)建立了良好基礎。實驗結果表明,混頻器在213GHz²19GHz頻率范圍內變頻損耗優(yōu)于12.5dB;倍頻器在頻帶105¹15GHz范圍內功率輸出都優(yōu)于3mW,可以良好的驅動混頻器工作。同時,為了實現(xiàn)單邊帶通信,本文基于直接耦合諧振腔結構,研制了高矩形系數(shù)的帶通腔體濾波器。該濾波器在通帶... 

【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)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景與意義
        1.1.1 太赫茲波的特性
        1.1.2 太赫茲無線通信的特征
        1.1.3 太赫茲無線通信的應用場景
        1.1.4 多發(fā)多收太赫茲無線通信技術的現(xiàn)實需求
    1.2 太赫茲通信系統(tǒng)前端研究國內外發(fā)展動態(tài)
        1.2.1 太赫茲無線通信技術國內外發(fā)展動態(tài)
        1.2.2 太赫茲關鍵電路國內外發(fā)展動態(tài)
    1.3 論文研究難點
    1.4 論文研究內容
    1.5 論文章節(jié)安排
第二章 太赫茲通信系統(tǒng)前端基礎理論
    2.1 肖特基勢壘二極管非線性理論
    2.2 太赫茲混頻器理論
        2.2.1 微波混頻器理論
        2.2.2 分諧波混頻器理論
        2.2.3 分諧波混頻器主要技術指標
    2.3 太赫茲倍頻器理論
        2.3.1 倍頻器理論
        2.3.2 三倍頻器理論
        2.3.3 倍頻器主要技術指標
    2.4 濾波器理論
        2.4.1 二端口散射參量
        2.4.2 濾波器特性參量
    2.5 本章小結
第三章 多發(fā)多收太赫茲通信系統(tǒng)前端方案研究
    3.1 發(fā)射機前端方案
        3.1.1 單通道發(fā)射機前端方案
        3.1.2 多通道發(fā)射機前端方案
    3.2 接收機前端方案
    3.3 關鍵電路指標分解
        3.3.1 太赫茲分諧波混頻器指標分解
        3.3.2 太赫茲倍頻器指標分解
        3.3.3 太赫茲帶通濾波器指標分解
    3.4 本章小結
第四章 多發(fā)多收太赫茲通信系統(tǒng)前端關鍵電路優(yōu)化仿真
    4.1 220GHz分諧波混頻器
        4.1.1 分諧波混頻器研究方法
        4.1.2 肖特基混頻勢壘二極管模型
        4.1.3 220GHz分諧波混頻器電路拓撲
        4.1.4 分諧波混頻器傳輸線選取
        4.1.5 分諧波混頻器介質基片選取
        4.1.6 分諧波混頻器優(yōu)化仿真
        4.1.7 分諧波混頻器容差分析
    4.2 110GHz三倍頻器研究
        4.2.1 三倍頻器研究方法
        4.2.2 三倍頻器肖特基二極管模型
        4.2.3 110GHz三倍頻器電路拓撲
        4.2.4 三倍頻器傳輸線選取
        4.2.5 三倍頻器介質基片選取
        4.2.6 110GHz三倍頻器仿真優(yōu)化
        4.2.7 110GHz三倍頻器容差分析
    4.3 太赫茲帶通濾波器
        4.3.1 諧振腔設計
        4.3.2 傳輸零點的設計
        4.3.3 濾波器優(yōu)化仿真
    4.4 本章小結
第五章 太赫茲多發(fā)多收通信系統(tǒng)前端實驗研究
    5.1 關鍵電路實驗
        5.1.1 220GHz分諧波混頻器實驗
        5.1.2 110GHz三倍頻器實驗
        5.1.3 220GHz帶通濾波器實驗
    5.2 單通道通信系統(tǒng)前端實驗
        5.2.1 單通道引導鏈路實驗
        5.2.2 單通道發(fā)射鏈路實驗
        5.2.3 單通道整體實驗
    5.3 多通道通信系統(tǒng)前端實驗
    5.4 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]A Broadband 630-720 GHz Schottky Based Sub-Harmonic Mixer Using Intrinsic Resonances of Hammer-Head Filter[J]. Yue He,Yaoling Tian,Li Miao,Jun Jiang,XianJin Deng.  中國通信. 2019(02)
[2]典型大氣窗口太赫茲波傳輸特性和信道分析[J]. 王玉文,董志偉,李瀚宇,周遜,羅振飛.  物理學報. 2016(13)
[3]太赫茲科學技術的新發(fā)展[J]. 劉盛綱.  中國基礎科學. 2006(01)

博士論文
[1]固態(tài)太赫茲高速無線通信技術[D]. 陳哲.電子科技大學 2017
[2]毫米波及太赫茲混頻技術研究[D]. 趙偉.電子科技大學 2015

碩士論文
[1]GaAs單片集成650GHz三倍頻器研究[D]. 韓祎煒.電子科技大學 2015



本文編號：3025271