电子装置检测器关键部件的设计与实现

摘要

电子装置检测器是谐波雷达的一种，在考场、会议、安保等需要检测电子装置的场合有着非常重要的应用。PN结再辐射的二次谐波强度大于三次谐波强度，而金属接点再辐射特性恰好相反。通过向被测目标发射电磁波，接收被测目标再辐射的电磁波，根据其中二、三次谐波强弱关系来判别被测目标是否含有PN结。本文基于前人对于PN结再辐射特性的研究成果，对电子装置检测器系统中的关键部件进行了研究与设计。主要内容有:
　　第一，提出了一种包含发射机、二次谐波接收机、三次谐波接收机的电子装置检测器的射频系统方案，对系统指标进行了仿真验证，并设计了发射机、接收机的电路。
　　第二，基于耦合矩阵理论，使用HFSS进行了单个谐振腔谐振频率和无载Q值、外部Q值的仿真，以及两个谐振腔之间耦合系数仿真，设计了一款用于本文发射机末端的同轴腔体滤波器。
　　第三，按照系统指标，用Freescale公司的LDMOS管MW6S004N，通过ADS进行负载牵引、谐波平衡仿真，设计了一款本文发射机末端的功率放大器。
　　第四，实现了本文设计的功率放大器，对功放电路进行了调试，给出了功放主要指标测试结果。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究现状

1．3 论文主要内容与结构安排

第二章 电子装置检测器射频系统概述

2．1 系统总体设计

2．1．1 发射机总体设计

2．1．2 接收机总体设计

2．2 系统指标

2．3 系统仿真

2．4 本章小结

第三章 发射机与接收机电路设计

3．1 发射机的设计

3．1．1 射频开关电路的设计

3．1．2 驱动放大器的设计

3．1．3 锁相环频率合成电路的设计

3．2 接收机的设计

3．2．1 射频滤波器

3．2．2 低噪声放大器

3．2．3 增益放大器

3．2．4 混频器

3．2．5 中频滤波器

3．2．6 正交解调模块

3．3 数字电路设计

3．4 电源电路设计

3．5 PCB设计

3．6 本章小结

第四章 同轴腔体滤波器设计

4．1 耦合矩阵

4．2 微波谐振腔

4．2．1 1／2波长同轴谐振腔

4．2．2 1／4波长同轴谐振腔

4．2．3 电容加载型同轴谐振腔

4．3 耦合方式

4．3．1 提取耦合系数

4．3．2 提取外部Q值

4．4 滤波器设计

4．4．1 指标要求

4．4．2 单腔谐振频率和无载Q值仿真

4．4．3 外部Q值仿真

4．4．4 耦合系数仿真

4．4．5 滤波器整体仿真

4．5 本章小结

第五章 功率放大器设计

5．1 功率放大器的非线性模型

5．2 功率放大器的主要指标

5．2．1 输出功率与功率增益

5．2．2 效率和功率附加效率

5．2．3 线性度

5．3 功率放大器的电路设计与仿真

5．3．1 设计指标

5．3．2 电路仿真

5．4 本章小结

第六章 调试过程及测试结果

6．1 调试过程

6．1．1 调试中的注意事项

6．1．2 调试过程

6．2 测试过程及结果

6．2．1 小信号S参数测试

6．2．2 单音测试

6．2．3 双音测试

6．3 本章小结

第七章 结论

致谢

参考文献

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