卫星云图接收机前端的研究

摘要

微波技术在卫星接收机前端中应用十分广泛,该文对卫星云图接收机前端中的三个主要部件--低相位噪声可调微波频率源、低噪声放大器和镜频抑制滤波器进行了研究及试制.作为本振的可调频率源采用了简便易行的锁相环频率合成技术.为了解决大分频比带来的环路带宽无法做宽的问题,在VCO中加入一段高Q值的同轴线作为谐振器件,通过降低VCO本身的相位噪声来改善频率源的相位噪声性能.低噪声放大器是决定整个系统噪声性能的关键部件,根据系统的要求,文中用HEMT管加低噪声放大模块设计了一个,增益为30dB的前置放大器.设计过程中采用计算机辅助设计的方法,确保了天线负载变化时放大器的稳定性.另外为了抑制镜频噪声,研制了一个低插损的窄带带通.在这个滤波器中采用集总元件与短截线相结合的方法,实现了滤波器的小型化,以便缩小前端的尺寸.研制的前端达到了噪声系数0.85dB,增益65dB;本振在偏离载波1kHz处的相位噪声为-60dBc;镜频抑制滤波器的带外抑制达到20dB以上,带内插入损耗3.2dB.

目录

文摘

英文文摘

第一章前言

1.1 引言

1.2 卫星云图接收系统的组成

1.3 云图接收系统的性能指标分析

1.4 本文的工作重点及解决方案

参考文献

第二章本机振荡器

2.1 相位噪声的概念

2.2 微波频率合成器的基本类型

2.2.1 直接式频率合成

2.2.2 PLL频率合成

2.2.3 FNPLL频率合成

2.2.4直接数字频率合成

2.2.5 本振设计方案的选择

2.3 锁相环基本工作原理

2.4 PLL基本电路的噪声分析

2.4.1 VCO的噪声

2.4.2鉴相器的噪声

2.4.3 除N分频器的噪声

2.5 锁相环路的稳定性

2.6 环路的电路设计

2.6.1 脉冲吞除技术的使用

2.6.2环路滤波器的设计

2.7 VCO的设计

2.7.1 微波振荡器设计的基本原理

2.7.2 VCO的电路实现

2.8 本振的实测结果及分析

参考文献

第三章低噪声放大器

3.1 噪声系数的概念

3.1.1 噪声系数的定义

3.1.2 级联网络的噪声系数

3.2 放大器的稳定性

3.3 微波放大器的窄带设计

3.3.1最大增益设计原理

3.3.2低噪声设计原理

3.4低噪声放大器的电路设计及实现

参考文献

第四章镜频抑制带通滤波器

4.1微波窄带带通滤波器的理论设计

4.1.1普通微波带通滤波器的设计步骤

4.1.2半集总元件的微波带通滤波器

4.2镜频抑制带通的设计与制作

4.2.1初值计算

4.2.2软件优化

4.2.3实际制作

4.3测试结果及分析

参考文献

结束语

致谢