發(fā)布時間：2022-09-30 13:59

　　T/R組件是相控陣系統(tǒng)的核心。第三次工業(yè)革命以來,相控陣系統(tǒng)廣泛應用于航空航天、國防軍事和移動通信等領域。21世紀是第四次工業(yè)革命即將到來的時代,這對相控陣系統(tǒng)提出了更高的要求。數字化、智能化和小型化是相控陣系統(tǒng)未來發(fā)展的方向,而實現(xiàn)這些的關鍵在于發(fā)展相控陣系統(tǒng)的核心——T/R組件。針對T/R組件的數字化和小型化的發(fā)展需求,本文基于高集成度的寬帶射頻收發(fā)芯片AD9371,結合I/Q變頻技術和鎖相環(huán)技術,研制了一套四通道Ku波段數字化T/R組件。該數字化T/R組件包括軟件無線電部分（AD9371）、Ku波段射頻鏈路、時鐘與本振和電源四大部分。2片AD9371將來自JESD204B接口的數字信號轉換成4個通道的L波段射頻信號;Ku波段射頻鏈路通過放大、I/Q混頻和濾波,實現(xiàn)L波段射頻信號和Ku波段射頻信號之間的頻譜搬移;時鐘與本振能產生高品質的時鐘信號和本振信號,并實現(xiàn)T/R組件之間的同步功能;電源部分將12V主電源轉換成各個部分需要的電源,為各個部分供電。本文從首先介紹了數字化T/R組件研究背景和發(fā)展狀況。接著介紹了數字化T/R組件用到的理論基礎,包括相控陣、模數轉換、混頻器、鎖相環(huán)和傳... 

【文章頁數】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 論文的結構安排
第二章 相控陣T/R組件相關理論
    2.1 相控陣對T/R組件的要求
    2.2 T/R組件的實現(xiàn)
        2.2.1 模擬的T/R組件
        2.2.2 數字化T/R組件
    2.3 采樣同步和相位同步
        2.3.1 采樣定理
        2.3.2 帶通采樣
        2.3.3 數字采樣同步
        2.3.4 射頻相位同步
    2.4 鎖相環(huán)頻率合成技術
        2.4.1 鎖相環(huán)基本結構
        2.4.2 鎖相環(huán)數學模型
    2.5 鏡像抑制變頻器原理
        2.5.1 混頻基本原理
        2.5.2 I/Q混頻器原理
    2.6 傳輸線理論
        2.6.1 傳輸線方程
        2.6.2 傳輸線阻抗
    2.7 本章小結
第三章 Ku波段數字化T/R組件設計
    3.1 T/R組件總體指標
    3.2 T/R組件總體方案
    3.3 射頻鏈路設計
        3.3.1 射頻鏈路方案
        3.3.2 I/Q上變頻電路
        3.3.3 I/Q下變頻電路
        3.3.4 信號轉換電路
        3.3.5 發(fā)射濾波電路
        3.3.6 低噪聲放大電路
        3.3.7 時分切換電路
    3.4 AD9371電路設計
        3.4.1 AD9371電路結構
        3.4.2 AD9371電源接口電路
        3.4.3 AD9371數字接口電路
    3.5 時鐘和同步設計
        3.5.1 多T/R組件同步
        3.5.2 時鐘和本振
        3.5.3 JESD204B時鐘電路
        3.5.4 射頻本振電路
    3.6 電源和上電時序設計
        3.6.1 電源方案
        3.6.2 AD9371電源電路
        3.6.3 射頻和時鐘電源電路
        3.6.4 上電時序控制電路
        3.6.5 電源檢測電路
    3.7 其他電路設計
        3.7.1 FMC接口電路
        3.7.2 SPI總線電路
        3.7.3 FRU EEPROM電路
    3.8 印刷電路板設計
        3.8.1 疊層和工藝
        3.8.2 布局和布線
        3.8.3 信號完整性
        3.8.4 電源完整性
        3.8.5 安裝和散熱
    3.9 本章小結
第四章 Ku波段數字化T/R組件測試
    4.1 AD9371測試
        4.1.1 AD9371發(fā)射測試
        4.1.2 AD9371接收測試
        4.1.3 AD9371環(huán)回測試
    4.2 Ku波段射頻鏈路測試
        4.2.1 Ku波段發(fā)射鏈路測試
        4.2.2 Ku波段接收鏈路測試
    4.3 整機測試
        4.3.1 整機發(fā)射測試
        4.3.2 整機接收測試
    4.4 本章小結
第五章 結論
    5.1 結論
    5.2 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]衛(wèi)星通信中相控陣天線的應用及展望[J]. 李靖,王金海,劉彥剛,張中海,侯睿.  無線電工程. 2019(12)
[2]PCB高精度特性阻抗影響因素研究[J]. 廖民生,張柏勇,劉光庭.  印制電路信息. 2018(12)
[3]基于LMX2594的K波段頻率源的設計與實現(xiàn)[J]. 胡格,王志鵬,文繼國.  電子世界. 2018(17)
[4]美軍四代戰(zhàn)斗機及機載雷達發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 曲珂,魏雁飛,劉丹.  航天電子對抗. 2017(03)
[5]鋪路爪遠程預警雷達工作特性分析[J]. 張洪濤,張銀河,李斌.  飛航導彈. 2011(06)
[6]3G數字基站射頻拉遠CPRI規(guī)范的實現(xiàn)[J]. 王彥,倪琰,蔣偉,朱曉維.  移動通信. 2007(Z1)
[7]相控陣雷達數字T/R組件研究[J]. 吳曼青,靳學明,譚劍美.  現(xiàn)代雷達. 2001(02)

碩士論文
[1]一種基于AD9371的SDR硬件平臺[D]. 張仁良.中國科學院大學(中國科學院國家空間科學中心) 2019
[2]Ku波段雙頻雙極化天線陣的研究[D]. 黨雯.西安科技大學 2019
[3]JESD204B協(xié)議在Xilinx系列FPGA上的設計與實現(xiàn)[D]. 馮克遷.電子科技大學 2019
[4]GNSS系統(tǒng)中鏡像抑制混頻器的設計[D]. 李東亞.西安郵電大學 2018
[5]大規(guī)模MIMO外部本振的研究[D]. 林波.東南大學 2018
[6]射頻拉遠數字信號處理板設計與研究[D]. 何元波.電子科技大學 2015
[7]FMC Analog I/O模塊接口管理及軟件系統(tǒng)設計[D]. 鄒雪璐.電子科技大學 2014



本文編號：3683680