75-110GHz宽带检波器设计与实现开题报告
2022-01-16 20:23:56
全文总字数:4453字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
随着微波、毫米波技术的不断进步,卫星通信、移动通信的快速发展,移动通信设备终端系统都在朝着高度集成化、高度小型化的方向发展,越来越多的功能都集成在同一种通信设备或者终端上。因此,对具有小型化、高性能、易集成等特性的微波器件的研究有着非常重要的意义。
同时,通信技术的发展也使得对频率谱资源的需求日益增加,空中电磁场电磁波的分布越来越复杂的情况下跳频、扩频、动态频率分配等新型技术得到了广泛的应用,宽带检波器应运而生。检波器作为一种检测入射信号功率的器件被广泛用于微波毫米波信号检测系统中,它可以用于信号强度指示器作为功率计使用,它也是自动增益控制、测试指示、视频控制中的关键部件,它能利用固态器件的非线性特性实现对输入信号的频率转换,从而将射频调制信号的幅度分量提取出来,在微波遥感探头、微波瞬时接收机、六端口网络记忆矢量网络分析等领域中也被广泛应用。
本课题研究的检波器的工作频段为75-110ghz,即波长为4-2.73mm,属于毫米波,毫米波的频谱介于红外频段和微波之间,一定程度上有着微波和红外频谱的特点,同时,也有着一些自身独有的特性,相比红外频谱,毫米波受恶劣环境的影响较小;相比微波,它的波长更短、频带更宽。它的频谱资源也相当丰富,对毫米波进行研究能解决目前频谱稀缺的问题。而目前国内在毫米波频段的研究相比对微波的研究仍然较少,可供实用的产品与国外相比有很大差距,该频段所用的检波器也主要靠国外进口,成本较高,此外,由于毫米波的短波长,其设备的体积和重量也显得小而轻,使得携带和使用更为方便。
2. 研究的基本内容
本文研究设计了一种w波段检波器,该检波器最终用于直接检波式接收机,而本检波器的设计主要分成四个部分:
(1)检波二极管的选取与建模:检波二极管作为检波器的核心器件,它的选取是决定检波器性能的关键。在确定本设计所用的检波二极管之后,对该二极管进行建模仿真,为检波器的设计奠定基础。
(2)波导到微带的过渡:在毫米波频段,常使用矩形波导作为各仪器的输入输出形式,而在微波集成电路中又多用微带线进行元器件之间的信号传输,因此,怎样使信号在波导和微带线之间进行有效的传输即怎样设计效果良好的波导到微带的过渡结构也是本课题研究的重点。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
一、实施方案:本课题所研究的检波器最终采用hsch-9161零偏置检波二极管,波导到微带的过渡采用对脊鳍线过渡的方式,再设计一个输入匹配网络和低通滤波器完成整个电路的设计。
二、进度安排:
(1)第一阶段(2018.11-2019.01):确定指导老师以及毕业设计题目,填写任务书。
4. 参考文献
[1]tejedor-alvarez, l.a., alonso, j.i., gonzalez-martin, j.. an ultrabroadband microstrip detector up to 40 ghz[p]. microwave techniques, 2008. comite 2008. 14th conference on,2008.
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[3]姚常飞,周明,罗运生,许从海,寇亚男,陈以钢.基于肖特基势垒二极管的太赫兹固态倍频源和检测器研制[j].电子学报,2013,41(03):438-443.