V波段低噪声放大器的研制

V波段低噪声放大器的研制

一、V频段低噪声放大器的研制(论文文献综述)

陶海阳[1](2021)在《宽中频辐射计研究及其在太赫兹频段中的应用》文中认为辐射计是一种可以接收并检测物体发出的微弱电磁辐射的接收机,通过区别不同物体的电磁辐射功率大小实现对目标的识别。从20世纪60年代以来,这种高灵敏度接收机被广泛应用于天文、军事、环境监测、公共安全等领域。太赫兹辐射计由于其特殊的工作频段,具有高分辨率、小体积、穿透性强等特点,利用其对非金属的良好穿透能力,可实现对隐匿金属目标的检测,在被动成像和安全检查领域有特定优势。本文系统介绍了辐射计的理论,并针对应用于被动成像的辐射计前端进行了研究,分别设计实现了两套宽中频微波辐射计和F波段低噪声放大器;将宽带微波辐射计和F波段低噪放作为太赫兹超外差辐射计的单元器件,搭建了太赫兹辐射计并应用于太赫兹被动成像系统中进行了成像实验。本文主要工作如下:首先根据项目需求研制了3~22GHz、2.75~20GHz两套宽带中频辐射计。本文详述了宽中频辐射计的设计过程:基于辐射计的理论分析了其系统的工作原理,并根据项目指标要求,对3~22GHz辐射计单元电路指标进行估计和分配;设计了一款宽带检波器,其在3~22GHz电压灵敏度大于1600m V/m W;完成供电电路和放大积分电路的PCB以及辐射计腔体设计,辐射计体积为58×19×15mm3。最终搭建的超宽带直接检波式微波辐射计,利用匹配负载定标测试,在积分时间为20ms时温度灵敏度可达0.041K。基于3~22GHz检波器,进行低噪放芯片选型并设计带阻滤波器以实现2.75~20GHz辐射计,在积分时间为20ms时温度灵敏度可达0.066K。其次,本文研制了F波段低噪放,其在98~138GHz增益大于27d B,98~110GHz噪声系数小于6.6d B。该放大器可作为F波段超外差式辐射计的单元电路进行工作。最后,本文利用研制的两套宽中频辐射计,以及实验室已有的214GHz、330GHz混频器搭建太赫兹宽中频超外差式辐射计并进行测试。其中,2.75~20GHz辐射计作为214GHz辐射计的中频链路,组成的太赫兹辐射计积分时间为20ms时温度灵敏度为0.52K;3~22GHz辐射计作为330GHz辐射计的中频链路,组成的太赫兹辐射计在积分时间为20ms时温度灵敏度可达0.37K。将330GHz超外差式宽中频辐射计用于被动成像系统中完成了成像实验,实现了对隐匿小型金属目标的探测。

任鹏[2](2021)在《新一代移动通讯用高温超导接收前端研究》文中提出随着新一代移动通信技术的迅速发展,6GHz以下频谱资源紧张、干扰严重,行业目光开始转向5G后续演进和频谱资源丰富的5G毫米波系统。因此对具备高工作频率、高性能的接收前端的研究具有重要意义。本课题利用高温超导(High Temperature Superconductivity,HTS)薄膜材料对新一代移动通讯用高温超导接收前端展开相关研究,接收前端采用高温超导滤波器和低温低噪声放大器的级联构成,工作频段位于K波段的两个不连续频段。对于无源部分,首先对适用于K波段高温超导滤波器的几种谐振器进行了分析比较,并采用一种改进型的SIR谐振器。然后利用Sonnet电磁仿真软件根据单端口群时延法分别仿真设计了两款K波段窄带高温超导滤波器,相对带宽分别为0.8%和2%;在此基础上对相对带宽为2%的高温超导滤波器引入缺陷地结构(Defects Ground Structure,DGS),并仿真分析了缺陷地结构对窄带高温超导滤波器的影响。之后对多通带滤波的设计方法进行讨论和比较,并对T型节匹配网络进行理论分析。最后采用两个带通滤波器并联的方法仿真设计了一款5G毫米波双通带高温超导滤波器,测试结果在带外抑制最深处约65dB,两通带之间的阻带深度约35dB。对于有源部分,首先根据本课题设计指标需求完成了 MMIC低噪声放大器芯片的选型,并利用ADS微波电路设计软件分析了 MMIC芯片的稳定性、输入输出匹配以及增益。然后加工装配并对低噪声放大器在常温和低温下分别进行S参数和噪声系数测试,70K低温下在工作频段24~26GHz内实测增益为20±0.5 dB,回波损耗大于9 dB,低温下噪声系数在1.2 dB以内。将设计得到的毫米波双通带高温超导滤波器和低噪声放大器级联,最终得到新一代移动通讯用高温超导接收前端。在真空环境和70K低温下,测试得到高温超导接收前端的指标为:两个通带的带宽分别为24.21~24.41GHz,24.67~25.2GHz,两通带内噪声系数在3dB以内,增益大于16dB,隔离度和带外抑制优于35dB,满足设计目标。

崔晓冬[3](2021)在《超宽带接收机的设计与实现》文中研究表明本文完成了一款0.1-40GHz超宽带接收机的研究与设计工作,介绍了接收机的设计方案,对增益、动态范围、本振泄露和杂散抑制等关键指标进行了指标分析与仿真预算,并根据接收机的性能指标将其划分为若干模块,在模块通过性能测试后组装了样机。由于该接收机的接收范围接近40GHz,覆盖多个频段,因此本文根据接收机的性能指标要求,对比分析了不同接收系统的优缺点,结合对元器件的可获得性、不同频段芯片的装配工艺以及接收系统的增益分配等方面的考虑后,确定该接收机采用分段接收、多次变频的超外差接收结构。另外,设计了对接收频段的划分,确定了不同频段的变频次数与中频选择,并且围绕着混频器的具体性能和接收机的性能指标,对变频方案和杂散抑制进行了分析,完成了整个系统的频率规划。之后,本文根据接收机的设计方案对射频模块进行了划分,将接收机划分为Ka波段下变频通道、Ku波段接收模块、Ku波段混频模块、0.1-6GHz变频通道以及本振等模块,并且完成了各个模块的性能指标分配和原理框图设计等工作。Ka波段下变频通道采用一次变频的超外差结构,将18-26GHz的射频信号变频到3.5-14GHz;Ku波段接收模块对3.5-18GHz的射频信号与Ka波段下变频通道输出的中频信号进行滤波和放大处理,然后Ku波段混频模块将3.5-18GHz的信号下变频到2GHz;0.1-6GHz变频通道采用二次变频的超外差结构,将0.1-6GHz的射频信号和Ku波段混频模块的输出信号变频到375MHz和140MHz的中频输出信号;本振负责为0.1-6GHz变频通道提供变频所需的本振信号。在选择了满足指标需求的放大器、开关、数字步进衰减器、滤波器、频率源和混频器之后,对每个模块进行了链路预算。最后,本文完成了射频模块的电路设计与性能测试工作,并组装了样机。Ka波段下变频通道能够提供20dB以上的增益,噪声系数不超过6dB;Ku波段接收模块内部的两个接收通道分别能提供6dB和25dB以上的增益,噪声系数小于4.2dB;在低噪声模式和常规模式下,0.1-6GHz接收通道的增益分别在48dB和30dB左右,噪声系数分别不超过4dB和13dB。接收机样机能够提供约45dB的增益。

蒋巍[4](2021)在《基于InP的太赫兹放大器关键技术研究》文中研究说明太赫兹波处于电子学向微观光子学的过渡阶段,兼具微波辐射与光波辐射的双重特性,因而在太赫兹通信、太赫兹雷达、太赫兹检测等方面具有广阔的应用前景。太赫兹放大器作为太赫兹收发前端的重要组成部分,其作用在于对发射和接收的信号进行放大。本文对国产InP DHBT(双异质结双极型晶体管)开展了小信号建模、太赫兹放大器单片设计研究,并对太赫兹单片封装技术进行了研究。主要研究内容包括:(1)InP DHBT小信号模型研究。针对国内InP DHBT太赫兹模型缺乏的现状,根据0.25 μm InPDHBT工艺的测试数据对小信号模型进行参数的提取和拟合优化,最终小信号模型在0.1-40GHz全频带多偏置点上与实测S参数达到了良好的拟合结果,并为之后的放大器单片设计奠定基础。(2)太赫兹放大器单片设计。鉴于国内缺少性能优良的太赫兹频段放大器单片,本文分别在220 GHz、320 GHz两个关键频段设计了两款太赫兹单片放大器,包括功率合成放大器和小信号放大器,同时采用“单元整体法”的设计思路,克服了偏置电路和射频通路在太赫兹频段分别仿真引入的失配问题。(3)太赫兹单片封装技术研究。1)针对金丝键合在太赫兹频段寄生效应明显、损耗较大以及倒置共面波导装配难度大的问题,提出一种倒置微带线封装结构,该结构不仅不需要金丝连接,而且装配难度较小。测试结果表明,该结构在110-170 GHz内的单端插入损耗为0.9-1.8 dB。2)针对微带线-单片金丝键合方式在太赫兹频段损耗较大的问题,本文对不同的过渡结构以及金丝键合连接方式进行了研究,同时设计了多款不同频段的E面探针-共面波导过渡结构,并采用共面波导-单片金丝键合的连接方式对相应的无源结构进行了装配和测试,测试结果表明,共面波导-单片金丝键合型封装结构在110-170 GHz、210-270 GHz内的单端插入损耗分别为0.45-1.75 dB、0.9-2.3 dB。3)为了进一步研究太赫兹单片封装技术,分别采用不同的封装形式和不同的封装结构在66-115 GHz、110-170 GHz、210-270 GHz频段对放大器芯片进行模块研制,以此来验证和比较倒置微带线结构、微带线-单片金丝键合型封装结构、共面波导-单片金丝键合型封装结构的性能。其中基于倒置微带线结构封装的放大器模块,在120-170 GHz内的单端封装损耗在1.1 dB以内,这也是现有公开文献中首次报道采用倒置微带线结构封装的太赫兹放大器模块。

卓锦[5](2020)在《基于GaN HEMT的低噪声放大器和功率放大器研究与设计》文中指出随着半导体技术、通讯产业的不断发展,更快的信息传输速率及更宽的工作频带需求不断增加,对于新标准系统中器件性能要求也不断提高。由于氮化镓材料具有鲁棒性、高稳定性、高击穿电压等优点,因此基于Ga N工艺的放大器研究设计一直受到研究人员的青睐。低噪声放大器与功率放大器作为通信系统中射频前端收发机的重要器件,随着人类社会数字化程度越来越强,通信应用方面需求量的增加对其器件性能提出了更高的要求。针对通信系统射频前端模块的设计,本文的主要内容是采用Hi Wafer 0.25μm Ga N HEMT工艺制程设计了MMIC低噪声放大器芯片和功率放大器芯片,并完成芯片的设计、仿真、流片等。主要开展了以下工作:1、基于0.25μm Ga N HEMT工艺设计了一款S波段(2~4GHz)的MMIC低噪声放大器芯片,并完成了流片和芯片测试。电路为两级级联放大结构,输入、输出匹配均采用L形匹配结构,通过级间匹配网络连接电阻提高电路稳定性,同时获得平缓的增益平坦度曲线。测试结果显示,在2GHz~4GHz频段内,当两级工作电压为Vgs1=Vgs2=-3V,Vds1=Vds2=28V时,S21为22.5 d B-24.3 d B,增益平坦度约为±0.9 d B,输入、输出回波损耗小于-10 d B,在90%频带内的噪声系数小于2.0d B,测试结果与仿真结果基本一致,满足该LNA的技术指标。2、基于Ga N HEMT工艺设计了一款工作频段为3.3 GHz~3.8 GHz的宽带功率放大器,并完成了版图仿真和流片。通过ADS软件仿真平台得到输出端负载阻抗和输出功率,再确定晶体管尺寸与数量,根据技术指标将电路分为功率级和驱动级两级电路分别设计,单独完成各级电路的指标之后再进行两级放大电路级联。电路采用栅极串联RC负反馈结构加强电路稳定性,匹配网络采用T形网络结构,在信号输入、输出端串联电容隔离直流信号。仿真结果表明,设计的功率放大器在3.3 GHz~3.8 GHz工作频带内,输出功率大于28 d Bm,增益大于23 d B,IMD3小于-42.186 d Bc以及IMD5小于-67.235 d Bc,实现了5G通信中功放高功率、高线性度要求,满足5G通信频段功率放大器的设计指标。

张廷钎[6](2020)在《K波段多通道雷达前端技术研究》文中研究指明雷达技术自发现以来逐渐走向完善,在汽车自动驾驶、成像和医学仪器等领域得到广泛应用,进而对雷达提出了更高的指标。要求其实现体积更小、重量更轻、测量时间更短、成本更低、功耗更小、带宽更宽、灵敏度更高和动态范围更大等。本文基于调频连续波体制和多通道结构研制了一款K波段可用于测量目标距离、速度、角度和成像的低功耗低成本雷达前端,并结合垂直连接形式的阵列天线实现了结构紧凑。下面是本文针对该雷达前端重要部件研制做的主要工作:1.根据课题指标要求,制定适合的设计方案。2.分别根据负阻型和反馈型研究了振荡器的振荡原理和设计方式,并研制了一款压控振荡器:输出频率范围在5.85GHz-6.1GHz,输出功率大于5dBm,功耗为0.05W。3.应用低噪声放大器的基本理论和设计方法,研制了一款K波段低噪声放大器和一款X波段小信号放大器。K波段低噪声放大器在23.4GHz-24.4GHz的频率范围内,增益均大于20dB,增益波动均小于1dB,噪声系数优于3.5dB;X波段小信号放大器在11.7GHz-12.2GHz的频率范围内增益大于11dB,增益波动均小于2dB。4.应用FET有源混频器的工作原理、结构以及设计方法,选用漏极混频的形式研制了一款有源混频器:在23.4GHz-24.4GHz的频率范围内,变频增益大于-10dB。5.应用FET有源倍频器的工作原理,研制了一款有源倍频器:在11.6GHz-12.4GHz的频率范围内,二倍频输出功率优于-2dBm,基波抑制度优于-25dB。6.应用微带矩形贴片天线和阵列天线的基础理论,分析了垂直互联结构的特点,研制了背馈形式的阵列天线组:在23.4GHz-24.4GHz的频率范围内,发射天线增益大于18dBi,接收天线增益大于17dBi,端口驻波系数优于1.5。7.最后将所设计的各重要部件进行合理布局组合在一起完成雷达前端,完成了整个前端的测试与调试。

唐启朋[7](2020)在《毫米波透过率测试系统关键技术与系统集成研究》文中指出烟幕是现代战争重要组成部分,而烟幕云团的毫米波衰减率是研究烟火药配方与功能添加剂设计的一个重要参数。所以独立自主开发出一套能满足烟幕衰减率测量的毫米波频段的专用测试系统显得极其重要。本文根据南京理工大学提出的“3mm/8mm毫米波透过率测试系统”的技术需求,研究了W和Ka频段收发模块,结合其他部件如定制的天线,线性电源、架设平台和相关软件等,集成了一套完整测试系统。该系统可用于外场条件爆炸成烟的毫米波发烟剂透过率测试,也可借助可供燃烧反应的微波暗室,用于研究毫米波的衰减效应。根据目前毫米波主要通过X波段或者Ku波段倍频产生的方式。本文分别设计了X波段频率源模块、W和Ka波段发射模块、W/Ka波段接收模块、中频模块等,这些模块实现各自的功能并有各自的指标约束,它们的有序级联构成了毫米波收发模块的整体电路。整篇文章先围绕着这些模块的电路设计和实现方式进行具体分析,又对各个模块的调试方法、测试方式和测试结果作了详细说明。毫米波收发模块达到的主要技术指标:W频段发射模块输出频率为95GHz,输出功率大于15dBm,相位噪声为-83dBc/Hz@1kHz,-92dBc/Hz@10kHz,-92dBc/Hz@100kHz;Ka频段发射模块输出频率及功率为36GHz和32dBm,相位噪声为-92dBc/Hz@1kHz,-96dBc/Hz@10kHz,-99dBc/Hz@100kHz;W和Ka波段毫米波接收模块输出中频信号频率分别为1.6GHz和1.2GHz,变频增益分别为11.3dB和8.2dB,噪声系数分别为5.01dB和2.98dB,由于中频模块噪声系数影响极小,因此完全满足接收机噪声系数的设计要求;中频模块增益控制范围大于30dB,检波器输出电压线性范围为0.5V2.3V,对应的功率变化线性范围为36dB,满足不低于32dB的线性动态范围设计要求。最后结合定制的天线等部件完成了系统集成并交付用户验收,完全满足用户测量要求。

张锐[8](2020)在《具有高增益低噪声系数的低噪声放大器设计》文中提出随着无线技术迈入5G时代,新一代高性能射频收发系统提出更苛刻的要求,在高增益低噪声系数的基础上,由于低噪声放大器位于整个射频系统最前端,其性能的好坏直接整个系统的噪声系数以及接收灵敏度,是射频系统最为关键的部分之一。本论文主要介绍了运用GaAs pHEMT工艺设计了一款工作在Sub 6G频段的低噪声放大器。首先,阐述了低噪声放大器的一些理论,针对本次课题结合常见的电路结构,设计了两种电路结构。运用共源共栅结构以得到较高的增益,在共源共栅的基础上对其结构进行优化设计以实现高增益平坦度、低噪声系数以及宽带的需求。其次,针对功耗问题,引入了电流复用结构,并对其进行优化,得到了低功耗的电路实现方式。最后,为满足LTE通信需要,设计并优化了偏置电路关断功能也即Shutdown模式,大幅提高了关断以及开启时间。在ADS仿真软件下,优化得到版图,并对其进行EM仿真,最后经过流片验证两种结构放大器均满足指标要求,工作在Sub 6G,驻波均在-10dB以下,实现了典型增益在16dB左右,获得了高的增益平坦度(带内2dB左右),小的噪声系数以及良好的Shutdown工作模式。在低噪声放大器的设计中,其各项指标是相互制约的关系,我们需要在各项指标中平衡以得到最优的性能。

李泰锋[9](2020)在《带介质透镜集成一体化3mm收发前端研制》文中研究说明在近几年中,W波段在民用和军事上的应用越来越受关注,特别是在此频段内相对较宽的可用带宽和较小的天线尺寸,使得其对高分辨率的成像系统有很大的吸引力。本文利用波导-微带的混合集成一体化方式,研制了一款带介质透镜集成一体化3mm收发前端系统。论文首先确定带介质透镜收发前端的整体框架,然后对系统的整体指标进行了规划,并分解指标到各个具体部件,最后完成各有源和无源核心组件的研制。首先对介质透镜天线进行研制,其中馈源天线采用微带贴片形式,并利用同是圆形的馈电贴片和缝隙槽组合以及渐变的馈槽间隙宽度实现高的电磁耦合。同时,利用缝隙加载方式来拓宽天线的带宽,形成超宽带天线模型,并将输入端辐射贴片改成阶梯型以改善阻抗。接着根据馈源天线选择透镜的类型为球面透镜,该透镜易于聚焦和加工装配,能嵌于馈源上方组合成透镜天线,实现天线波束汇聚和增益提升。相比传统贴片天线增益提高了,能达到21dB,同时也扩宽了带宽。且相比其他同类型的介质透镜天线而言在增益和波束宽度同等水平下,尺寸更小(馈源15*15mm,透镜半径R=7mm)、旁瓣抑制高(18dB)。波导转微带过渡结构采用波导-探针-微带过渡形式,它能使链路实现易于加工、装配方便等特点,该过渡结构测试结果满足实际需要。滤波器采用H膜波导滤波器结构,滤波器放置在波导口和微带过渡的一段波导腔内,充分利用了链路空间,且实现了较低的插入损耗、较高的带外抑制以及带内较好的平坦度。论文中收发链路的有源部件均选择单片微波集成电路(MMIC)进行设计。在低噪声放大器的设计中,通过对芯片的选型、稳定性分析、偏置电路的设计以及对芯片腔室进行仿真设计等一系列设计后,实现了放大器的噪声系数小于3.3dB,增益为21±1.5dB。功率放大器的设计采用GaN材料的芯片,其测试表明输出功率大于18dBm。收发开关芯片采用gotmic公司的单刀双掷开关,实现收发链路的隔离。在各关键部件研制满足课题指标要求的基础上,对整个系统的链路结构进行布局,设计出能实现集成一体化的腔体,并对部分核心的技术指标进行测试。其中工作带宽为9096GHz,接收链路噪声系数小于3.5dB,发射链路功率大于15dBm,课题设计为今后毫米波多芯片电路与天线集成方面提供了参考。

吴天海[10](2020)在《Ku波段接收机前端关键部件研究》文中进行了进一步梳理随着接收机向更高频段方向发展,对接收机性能要求越来越高,而接收机性能的提升主要取决于接收机前端关键部件,本文以某Ku波段卫星通信接收机为相关背景,重点研究Ku波段接收机前端关键部件:Ku波段低噪声放大器、Ku波段带通滤波器和中频滤波器。低噪声放大器作为接收机前级,其噪声系数和增益对接收机灵敏度的影响最为关键。本文基于QPA2735芯片设计了一款高增益且噪声低的Ku波段低噪声放大器,设计过程包括芯片选型、稳定性分析、匹配电路设计和原理图与版图联合仿真等,并对其进行加工和测试。实测增益为18.6dB±0.2dB,输入反射系数小于-15.2dB,输出反射系数小于-10dB,噪声系数为1.94dB,P1dB压缩点为17.17dBm。Ku波段带通滤波器作为接收机前端关键部件之一,为提升接收机性能,本文设计了四款不同的带通滤波器。第一个是基于等效电路模型参数提取的计算机辅助调试方法设计的波导空腔滤波器,其仿真带宽为300MHz,带内反射系数小于-20dB,上下阻带的信号抑制优于61.7dB。第二个是为实现滤波器小型化,在谐振腔中非对称加载金属脊产生电容效应以缩短滤波器长度,并采用可有效缩短研发周期的倍数阶跃方法研制非对称金属脊波导滤波器,实测带宽为300MHz,带内反射系数小于-11.57dB,插入损耗为2.26dB,上下阻带的带外抑制均优于75dB。第三个是为改善第二个滤波器的插入损耗,采用沿E面分半加工方案和对称加载金属脊方式对第二个滤波器结构进行改进,基于此设计对称金属脊波导滤波器,实测带宽为300MHz,插入损耗为0.9dB。第四个是为了实现滤波器平面化和集成化,采用SIW技术和倍数阶跃方法研制SIW滤波器,其实测带宽为280MHz,带内反射系数小于-15.5dB,插入损耗约为9.9dB,上下阻带的带外抑制优于64.2dB。中频滤波器作为接收机关键部件,可有效滤除中频输出信号的带外信号,本文研究了基于平面折叠的多曲折C型开口谐振结构的12阶中频滤波器,实测带宽为320MHz,带内反射系数小于-14.3dB,插入损耗为3.56dB,对中心频率1.4GHz±250MHz以外的信号抑制优于64.8dB。综上,本文研究的三个关键部件均满足指标要求,可应用Ku波段卫星接收机系统中。

二、V频段低噪声放大器的研制(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、V频段低噪声放大器的研制(论文提纲范文)

(1)宽中频辐射计研究及其在太赫兹频段中的应用(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 微波辐射计概述
    1.2 微波辐射计前端国内外研发进展
        1.2.1 微波辐射计前端国外研发进展
        1.2.2 微波辐射计前端国内研发进展
    1.3 太赫兹辐射计前端国内外研发进展
        1.3.1 太赫兹辐射计前端国外研发进展
        1.3.2 太赫兹辐射计前端国内研发进展
    1.4 论文内容与结构安排
第二章 宽带微波检波器的研制
    2.1 检波器工作原理
    2.2 检波器技术指标
    2.3 宽带微波并联检波器的设计
    2.4 检波器加工测试
        2.4.1 切线灵敏度与视频带宽测试
        2.4.2 平方律区测试
        2.4.3 电压灵敏度测试
    2.5 本章小结
第三章 宽中频辐射计前端研制
    3.1 辐射计工作原理
    3.2 辐射计技术指标
    3.3 3~22GHz全功率直接检波式辐射计前端设计
        3.3.1 低噪放选型
        3.3.2 T型衰减器设计
        3.3.3 视频放大积分电路设计
        3.3.4 辐射计前端一体化设计
    3.4 3~22GHz辐射计前端的加工测试
        3.4.1 开机稳定性测试
        3.4.2 频率响应测试
        3.4.3 积分时间测试
        3.4.4 温度灵敏度测试
    3.5 2.75~20GHz辐射计前端的设计
        3.5.1 低噪放选型
        3.5.2 带阻滤波器设计
        3.5.3 2.75~20GHz辐射计前端的加工测试
    3.6 本章小结
第四章 F波段低噪声放大器的研制
    4.1 低噪声放大器基础理论与技术指标
        4.1.1 增益
        4.1.2 稳定性
        4.1.3 噪声系数
    4.2 F波段低噪放设计
        4.2.1 芯片选型
        4.2.2 波导-共面波导过渡结构设计
        4.2.3 偏置电路设计
    4.3 低噪放加工测试
        4.3.1 时序电路测试
        4.3.2 放大器增益测试
        4.3.3 放大器噪声系数测试
    4.4 本章小结
第五章 太赫兹辐射计在被动成像系统中的应用研究
    5.1 330GHz超外差式辐射计
    5.2 太赫兹成像系统实验
    5.3 214GHz超外差式辐射计
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果

(2)新一代移动通讯用高温超导接收前端研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景及意义
    1.2 超导体简介及移动通信用高温超导接收前端的研究现状
    1.3 本文的主要工作和章节安排
第二章 接收前端系统结构和指标分析
    2.1 接收机系统典型拓扑结构
        2.1.1 超外差式接收机
        2.1.2 直接下变频接收机
        2.1.3 镜频抑制接收机
        2.1.4 数字中频接收机
    2.2 接收机前端主要指标分析
        2.2.1 频率范围和增益
        2.2.2 噪声系数与等效噪声温度
        2.2.3 灵敏度
        2.2.4 系统非线性特性分析
        2.2.5 动态范围
    2.3 新一代移动通讯用高温超导接收前端分析与设计
        2.3.1 接收前端系统需求分析
        2.3.2 超导接收前端系统架构设计
    2.4 本章小结
第三章 接收前端高温超导滤波器设计与实现
    3.1 滤波器设计基本理论
        3.1.1 滤波器关键指标
        3.1.2 低通原型和频率变换
        3.1.3 耦合谐振电路的基本原理
    3.2 单通带高温超导滤波器设计
        3.2.1 设计指标及设计难点
        3.2.2 谐振器设计与分析
        3.2.3 超导滤波器电路设计
        3.2.4 超导滤波器的实物制作和测试
    3.3 基于缺陷地结构的高温超导滤波器
        3.3.1 缺陷地结构的简介
        3.3.2 缺陷地结构高温超导带通滤波器的设计
    3.4 双通带高温超导滤波器设计
        3.4.1 T型节匹配网络
        3.4.2 双通带高温超导滤波器的设计
        3.4.3 双通带高温超导滤波器的实物制作和测试
    3.5 本章小结
第四章 低噪声放大器的设计与实现
    4.1 低噪声放大器的关键理论与分析
        4.1.1 稳定性分析
        4.1.2 增益分析
        4.1.3 噪声特性分析
    4.2 低温低噪声放大器设计流程
    4.3 低温低噪声放大器的设计
        4.3.1 低噪声放大器芯片选型
        4.3.2 低噪声放大器仿真设计
        4.3.3 低噪声放大器的实现和测试
    4.4 本章小结
第五章 高温超导接收前端系统的实现与测试分析
    5.1 高温超导接收前端系统的实现
    5.2 高温超导接收前端系统的测试与分析
    5.3 本章小结
第六章 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 后续工作展望
致谢
参考文献

(3)超宽带接收机的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景和意义
    1.2 超宽带接收机的国内外发展动态
        1.2.1 国外发展动态
        1.2.2 国内发展动态
    1.3 本文主要工作
第二章 接收机系统方案设计
    2.1 接收机结构
        2.1.1 超外差结构
        2.1.2 零中频结构
        2.1.3 镜频抑制结构
    2.2 总体方案
        2.2.1 系统指标要求
        2.2.2 总体方案设计
        2.2.3 方案分析
    2.3 本章小结
第三章 射频模块的设计
    3.1 射频模块的划分
    3.2 Ka波段下变频器的方案设计
        3.2.1 指标要求
        3.2.2 电路设计
        3.2.3 关键元器件选型
        3.2.4 链路预算
    3.3 Ku波段接收与混频模块的方案设计
        3.3.1 指标要求
        3.3.2 电路设计
        3.3.3 关键元器件选型与设计
        3.3.4 链路预算
    3.4 0.1-6GHz变频通道的方案设计
        3.4.1 指标要求
        3.4.2 电路设计
        3.4.3 关键元器件选型
        3.4.4 链路预算
    3.5 本振设计
        3.5.1 指标要求
        3.5.2 电路设计
        3.5.3 频率源选择
    3.6 单刀四掷同轴开关
    3.7 本章小结
第四章 接收机的实现与测试
    4.1 Ka波段下变频器的实现与测试
    4.2 Ku波段接收模块的实现与测试
    4.3 0.1-6GHz变频通道与本振的实现与联合测试
    4.4 接收机样机测试
    4.5 本章小结
第五章 总结
致谢
参考文献
攻硕期间的研究成果

(4)基于InP的太赫兹放大器关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 太赫兹放大器国内外发展动态
        1.2.1 InP器件小信号模型国内外发展动态
        1.2.2 InP放大器单片国内外发展动态
        1.2.3 InP放大器模块封装国内外发展动态
    1.3 论文研究内容及章节安排
第二章 基于InP DHBT的小信号模型研究
    2.1 InP DHBT器件
        2.1.1 InP DHBT工作原理
        2.1.2 InP HBT高频特性
    2.2 基于0.25μ)m InP DHBT工艺小信号模型
        2.2.1 在片校准与去嵌
        2.2.2 InP DHBT小信号模型参数分析
        2.2.3 InP DHBT小信号模型参数提取与拟合优化
    2.3 本章小结
第三章 太赫兹放大器单片设计
    3.1 220 GHz功率合成放大器设计
        3.1.1 功率合成放大器设计流程
        3.1.2 工艺线与晶体管
        3.1.3 220 GHz单路放大器仿真设计
        3.1.4 功率合成
        3.1.5 220 GHz四路功率合成放大器
    3.2 320 GHz小信号放大器设计
        3.2.1 小信号放大器设计步骤
        3.2.2 小信号模型选择与模型匹配
        3.2.3 “单元整体法”设计匹配电路
        3.2.4 整版版图联合仿真
    3.3 本章小结
第四章 太赫兹单片封装技术研究
    4.1 过渡结构
        4.1.1 E面探针-微带线过渡结构
        4.1.2 E面探针-共面波导过渡结构
    4.2 金丝键合
        4.2.1 微带线-单片金丝键合
        4.2.2 共面波导-单片金丝键合
    4.3 倒置微带线结构
    4.4 本章小结
第五章 太赫兹放大器模块研制
    5.1 66-115 GHz功率放大器模块
        5.1.1 功放腔体设计
        5.1.2 直流电路设计
        5.1.3 腔体加工及装配
        5.1.4 调试测试过程
    5.2 110-170 GHz低噪声放大器模块
        5.2.1 基于倒置微带线的低噪放模块
        5.2.2 共面波导-单片金丝键合型低噪放模块
        5.2.3 两种不同封装形式性能对比
    5.3 210-270 GHz低噪声放大器模块
        5.3.1 低噪放模块设计与测试
        5.3.2 两种不同封装结构性能对比
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 主要内容
    6.2 未来展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果

(5)基于GaN HEMT的低噪声放大器和功率放大器研究与设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    §1.1 研究背景及意义
    §1.2 国内外研究现状
    §1.3 论文的主要工作及内容
    §1.4 本章小结
第二章 射频电路设计基本理论
    §2.1 传输线与阻抗变换
    §2.2 放大器S参数分析
    §2.3 稳定性电路设计分析
    §2.4 低噪声放大器理论基础
        §2.4.1 基本技术指标
        §2.4.2 匹配网络分析
    §2.5 功率放大器理论基础
        §2.5.1 技术指标
        §2.5.2 功率放大器的类型
    §2.6 本章小结
第三章S波段GaN MMIC低噪声放大器设计与测试
    §3.1 工艺库介绍
    §3.2 设计方案与步骤
    §3.3 电路设计
        §3.3.1 器件选型
        §3.3.2 直流偏置点与偏置电路设计
        §3.3.3 稳定性设计
        §3.3.4 匹配电路设计
        §3.3.5 电路优化设计
        §3.3.6 版图设计
        §3.3.7 测试结果分析
        §3.3.8 LNA测试总结
    §3.4 本章小结
第四章 5G通信系统的功率放大器研究设计
    §4.1 设计指标与方案
    §4.2 PA级电路设计
        §4.2.1 GaN晶体管的选取与静态工作点分析
        §4.2.2 偏置电路与稳定性设计
        §4.2.4 输出匹配网络设计
        §4.2.5 输入匹配网络设计
        §4.2.6 电路性能分析与调试
    §4.3 DA级电路设计
        §4.3.1 GaN晶体管的选取与直流特性分析
        §4.3.2 偏置电路设计
        §4.3.3 输出匹配网络设计
        §4.3.4 输入匹配网络设计
        §4.3.5 电路性能分析与优化
    §4.4 两级电路全面性能仿真与整体调试
    §4.5 加工与测试
    §4.6 本章小结
第五章 全文总结与展望
参考文献
致谢
作者在攻读研究生期间的主要研究成果

(6)K波段多通道雷达前端技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状与发展趋势
    1.3 论文主要工作
第二章 雷达相关基础原理
    2.1 雷达方程
    2.2 雷达工作体制
    2.3 雷达测量
        2.3.1 距离的测量
        2.3.2 速度的测量
        2.3.3 角度的测量
    2.4 K波段多通道雷达前端总体方案
    2.5 本章小结
第三章 收发通道组件设计
    3.1 压控振荡器
        3.1.1 振荡器基本原理
        3.1.2 S波段压控振荡器设计
        3.1.3 振荡器的测试与分析
    3.2 低噪声放大器
        3.2.1 低噪声放大器基本原理
        3.2.2 低噪声放大器的仿真设计
        3.2.3 放大器的测试与分析
    3.3 X波段小信号放大器设计与测试结果
    3.4 K波段有源混频器
        3.4.1 混频器的结构
        3.4.2 漏极混频器的原理
        3.4.3 混频器仿真设计
        3.4.4 混频器的测试与分析
    3.5 X波段有源二倍频器
        3.5.1 FET有源倍频器原理
        3.5.2 X波段FET有源倍频器研制
        3.5.3 倍频器的测试与分析
    3.6 本章小结
第四章 阵列天线设计与雷达前端整合
    4.1 垂直互联结构的研究
    4.2 阵列天线设计
        4.2.1 微带贴片天线原理
        4.2.2 阵列天线原理
        4.2.3 阵列天线设计
    4.3 雷达前端整合
        4.3.1 雷达前端版图设计
        4.3.2 雷达前端测试
    4.4 各项指标实测与目标对比
    4.5 本章小结
第五章 总结
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果

(7)毫米波透过率测试系统关键技术与系统集成研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
        1.1.1 毫米波的特点及应用
    1.2 毫米波收发模块国内外研究动态
        1.2.1 国外研究动态
        1.2.2 国内研究动态
    1.3 本文主要工作及内容安排
第二章 毫米波收发模块理论基础
    2.1 毫米波接收机类型
        2.1.1 超外差接收机
        2.1.2 零中频接收机
        2.1.3 低中频接收机
    2.2 微波频率合成器
        2.2.1 锁相频率合成器
        2.2.2 DDS频率合成器
        2.2.3 DDS+PLL频率合成器
        2.2.3.1 DDS做PLL的参考信号
        2.2.3.2 DDS与PLL输出信号混频
第三章 毫米波透过率测试系统收发模块设计
    3.1 课题指标和系统方案制定
        3.1.1 课题技术指标
        3.1.2 系统方案设计
    3.2 X波段频率源模块设计
        3.2.1 X波段频率源功能和技术指标
        3.2.2 X波段频率源的设计
        3.2.2.1 频率偏置信号产生电路的设计
        3.2.2.2 锁相环相位噪声的计算和仿真
        3.2.3 微波频率源模块的实现
    3.3 W频段毫米波收发模块的设计
        3.3.1 W频段毫米波收发模块电路设计
        3.3.2 W频段毫米波模块的实现
    3.4 Ka频段毫米波模块的设计
        3.4.1 Ka频段毫米波模块电路的设计
        3.4.2 Ka频段毫米波模块电路的实现
    3.5 中频模块设计
        3.5.1 关键器件的选择
        3.5.1.1 增益可变放大器选择
        3.5.1.2 功率检波器的选择
        3.5.2 中频模块电路设计
        3.5.3 中频模块的实现
    3.6 信号处理系统硬件设计
    3.7 本章小结
第四章 毫米波透过率测试系统各模块测试与系统集成
    4.1 X波段频率源模块的调试与测试
    4.2 W频段毫米波收发模块的测试
        4.2.1 W频段毫米波发射模块的测试
        4.2.2 W频段毫米波接收模块的测试
    4.3 Ka频段毫米波收发模块的测试
        4.3.1 Ka频段毫米波发射模块的测试
        4.3.2 Ka频段毫米波接收模块的测试
    4.4 中频模块的测试
    4.5 毫米波透过率测试系统集成与测试
        4.5.1 毫米波发射机集成
        4.5.2 毫米波接收机集成
        4.5.3 系统功能测试
    4.6 本章小结
第五章 总结
    5.1 本文工作总结
    5.2 工作不足
致谢
参考文献
硕士期间的研究成果

(8)具有高增益低噪声系数的低噪声放大器设计(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文的结构安排
第二章 低噪声放大器基本理论
    2.1 二端口网络参数
    2.2 电压驻波比(VSWR)
    2.3 二端口噪声模型
    2.4 Smith圆图
    2.5 噪声来源
        2.5.1 电阻热噪声及其等效电路
        2.5.2 半导体管的噪声
    2.6 低噪声放大器性能参数
        2.6.1 噪声系数
        2.6.2 接收机灵敏度
        2.6.3 稳定性
        2.6.4 功率增益
        2.6.5 增益平坦度
        2.6.6 输出功率
        2.6.7 线性度
    2.7 本章小结
第三章 低噪声放大器设计流程及各模块介绍
    3.1 低噪声放大器设计步骤
    3.2 器件工艺选择
    3.3 低噪声放大器一般结构
        3.3.1 单级低噪声放大器结构
        3.3.2 多级低噪声放大器结构
    3.4 低噪声放大器一般拓扑结构
        3.4.1 共源、共栅以及差分结构
        3.4.2 宽带低噪声放大器基本结构
    3.5 偏置电路
    3.6 稳定性设计
    3.7 匹配网络
    3.8 本章小结
第四章 低噪声放大器原理图设计与仿真
    4.1 低噪声放大器结构框图
    4.2 主放大模块结构设计
        4.2.1 共源共栅结构
        4.2.2 电流复用结构
        4.2.3 本次设计电路结构
    4.3 匹配网络设计
        4.3.1 输入输出良好匹配,增益最大
        4.3.2 匹配失配,噪声最优
    4.4 偏置电路设计
    4.5 Shutdown电路设计
    4.6 共源共栅结构总体电路实现
    4.7 共源共栅结构总体仿真结果
        4.7.1 共源共栅结构小信号仿真结果
        4.7.2 共源共栅结构大信号仿真结果
        4.7.3 共源共栅结构shutdown电路仿真结果
    4.8 电路复用结构总体电路实现与仿真
    4.9 本章小结
第五章 版图仿真与测试
    5.1 版图的设计
    5.2 Momentum电磁场仿真
    5.3 测试的重要性及注意事项
        5.3.1 低噪声放大器偏置电路测试
        5.3.2 低噪声放大器小信号测试
        5.3.3 低噪声放大器大信号测试
        5.3.4 低噪声放大器噪声系数测试
        5.3.5 低噪声放大器shutdown电路测试
    5.4 本章小结
第六章 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 后续工作展望
致谢
参考文献

(9)带介质透镜集成一体化3mm收发前端研制(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 国内外研究历史与现状
        1.2.1 毫米波收发系统的研究现状
        1.2.2 介质透镜天线研究现状
    1.3 本文的主要研究内容
    1.4 本论文的结构安排
第二章 收发前端组件的理论及设计方案
    2.1 发射机理论
        2.1.1 发射机方案
        2.1.2 发射机指标
    2.2 接收机理论
        2.2.1 接收机基本结构
        2.2.2 接收机的性能指标
    2.3 带介质透镜集成一体化3mm收发前端指标及方案
    2.4 链路组件指标分解
    2.5 本章小结
第三章 3mm无源电路的设计及研制
    3.1 波导转微带结构的研制
        3.1.1 波导—微带过渡结构方案
        3.1.2 波导—微带过渡结构的仿真设计
        3.1.3 波导—微带过渡结构的制作与测试
    3.2 介质透镜天线的研制
        3.2.1 透镜天线的基本概念
        3.2.2 透镜天线的分类和工作原理
        3.2.3 透镜天线馈源的选择和设计
        3.2.4 介质透镜天线的设计
        3.2.5 介质透镜的加工和测试
    3.3 3mm滤波器的研制
        3.3.1 滤波器的理论及结构
        3.3.2 滤波器的设计和仿真
        3.3.3 滤波器制作和测试
    3.4 本章小结
第四章 3mm有源固态电路器件的研制
    4.1 低噪声放大器的研制
        4.1.1 低噪声放大器的基本理论及技术指标
        4.1.2 低噪声放大器的设计流程
        4.1.3 低噪声放大器的设计及制作测试
    4.2 功率放大器的选择
    4.3 开关芯片的选择
    4.4 本章小结
第五章 带介质透镜集成一体化3mm收发前端测试及分析
    5.1 带介质透镜集成一体化3mm收发前端的装配
    5.2 接收链路的S参数测试
    5.3 发射链路功率测试
    5.4 接收链路噪声测试
    5.5 天线增益测试
    5.6 本章小结
第六章 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 后续工作展望
致谢
参考文献

(10)Ku波段接收机前端关键部件研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 接收机研究现状
        1.2.2 低噪声放大器研究现状
        1.2.3 滤波器研究现状
    1.3 接收机前端性能指标及关键部件指标分配
        1.3.1 接收机前端总体指标
        1.3.2 关键部件指标分配
    1.4 本文的研究内容及结构安排
    1.5 本章小结
第二章 KU波段低噪声放大器研制
    2.1 芯片选型
    2.2 稳定性确定
    2.3 匹配电路设计
    2.4 原理图仿真优化
    2.5 原理图与版图联合仿真
    2.6 LNA加工和测试
    2.7 本章小结
第三章 KU波段带通滤波器的研究
    3.1 波导空腔滤波器研究
        3.1.1 参数提取法简介
        3.1.2 滤波器结构
        3.1.3 滤波器初值的确定
        3.1.4 等效电路模型的搭建
        3.1.5 参数提取
    3.2 非对称金属脊波导滤波器研制
        3.2.1 非对称金属脊波导滤波器设计
        3.2.2 非对称金属脊波导滤波器测试与分析
    3.3 对称金属脊波导滤波器设计
    3.4 基片集成波导带通滤波器研制
        3.4.1 基片集成波导的结构和传输特性
        3.4.2 基片集成波导与微带线连接的转换器
        3.4.3 基片集成波导的耦合结构
        3.4.4 基片集成波导带通滤波器的设计
        3.4.5 基片集成波导带通滤波器的测试与分析
    3.5 本章小结
第四章 中频滤波器的研制
    4.1 中频滤波器的指标
    4.2 耦合系数的综合
    4.3 中频滤波器的设计
    4.4 中频滤波器的测试与分析
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 内容总结
    5.2 后续工作展望
致谢
参考文献

四、V频段低噪声放大器的研制(论文参考文献)

  • [1]宽中频辐射计研究及其在太赫兹频段中的应用[D]. 陶海阳. 电子科技大学, 2021(01)
  • [2]新一代移动通讯用高温超导接收前端研究[D]. 任鹏. 电子科技大学, 2021(01)
  • [3]超宽带接收机的设计与实现[D]. 崔晓冬. 电子科技大学, 2021(01)
  • [4]基于InP的太赫兹放大器关键技术研究[D]. 蒋巍. 电子科技大学, 2021(01)
  • [5]基于GaN HEMT的低噪声放大器和功率放大器研究与设计[D]. 卓锦. 桂林电子科技大学, 2020(04)
  • [6]K波段多通道雷达前端技术研究[D]. 张廷钎. 电子科技大学, 2020(07)
  • [7]毫米波透过率测试系统关键技术与系统集成研究[D]. 唐启朋. 电子科技大学, 2020(07)
  • [8]具有高增益低噪声系数的低噪声放大器设计[D]. 张锐. 电子科技大学, 2020(08)
  • [9]带介质透镜集成一体化3mm收发前端研制[D]. 李泰锋. 电子科技大学, 2020(07)
  • [10]Ku波段接收机前端关键部件研究[D]. 吴天海. 电子科技大学, 2020(07)

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V波段低噪声放大器的研制
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