ka波段vco設(shè)計

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1、南京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文Ka波段VCO設(shè)計近感系統(tǒng)到目標(biāo)之間的距離，這種測距方法稱為調(diào)頻測距，它適合對單一日標(biāo)到近感系統(tǒng)之間的距離測量。但當(dāng)距離很近時，頻率差值太小，會引起很大的測距誤差，從而存在測距盲區(qū)，故不適宜極近距離的測量，并且本系統(tǒng)將應(yīng)用于某近程測距項目之中。圖1．2．1調(diào)頻測距近感系統(tǒng)基本原理框圖由于調(diào)頻無線電近感系統(tǒng)是通過測量頻率差值來確定與目標(biāo)之間的距離，其測距誤差理論上不受目標(biāo)反射特性等因素的影響，且具有一定的距離選擇能力。當(dāng)近感系統(tǒng)有相對運動時，利用多普勒效應(yīng)，還可以同時獲得目標(biāo)的速度信息，有利于實現(xiàn)近感系統(tǒng)的多功能測量。

2、由圖1．2．1可見，目標(biāo)反射回來的回波信號被近感系統(tǒng)天線接收，相對于發(fā)射信號有一個時間延遲，使發(fā)射信號與回波接收信號頻率不同，存在頻率差，稱該頻率差為差頻信號頻率￡，簡稱差頻。此差頻隨近感系統(tǒng)與目標(biāo)之間距離不同麗不同。因此只要測出差頻毛，便可知兩者之間的距離(滿足雷達(dá)方程的范圍內(nèi))，這就是調(diào)頻測距的基本原理。調(diào)頻測距近感系統(tǒng)的調(diào)制信號一般為正弦波、三角波、和鋸齒波信號，這里采用的調(diào)頻信號為三角波調(diào)頻信號，現(xiàn)在通過分析信號的時間一頻率曲線來直觀的說明調(diào)頻測距原理，但這種方法是近似的。三角波的時頻特性曲線如圖1．2．2所示：南京理工大學(xué)碩士學(xué)位

3、論文Ka波段VCO設(shè)計f圖1．Z．2二用敬調(diào)撅惰虧明明揪行'EE設(shè)發(fā)射信號頻率為：Jc=^+警f(0

4、中參與振蕩的電抗元器件之值進(jìn)行有規(guī)律的變化，從而使fo按一定規(guī)律變化，但使用的更多的是采用VCO的方法，原理如圖1．2．3所示：4南京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文Ka波段VCO設(shè)計圖1．2．3VCO發(fā)射機原理VCO使利用圖1．2．2所示的時頻特性曲線分析的頻率箍時間按三角波交化變成時域上的電壓隨時間按三角波變化。即可用時域三角波波形來代替時頻三角波波形，而時域三角波的產(chǎn)生在工程上是很容易實現(xiàn)的。由于本項目要求的測距距離為300米，所以為了使系統(tǒng)達(dá)到項目的需求，本VCO必須滿足下列指標(biāo)：工作頻段為Ka波段，工作帶寬大于500MHz，輸出功率為40ro

5、W左右，線性度小于1％。1．3本論文的工作本論文完成了本毫米波調(diào)頻鋇4距系統(tǒng)盼調(diào)頻發(fā)射機部分所需的VCO的設(shè)計，主要分為以下幾部分：(1)VCO方案的選擇，包括振蕩管的選取，電路的形式選擇以及調(diào)諧方式的選擇；(2>對選擇好的VCO進(jìn)行等效電路分析；(3)利用軟件對本VCO進(jìn)行分析和仿真；14)具體給出電路的制作形式，進(jìn)行電路制作與調(diào)試；(5)對于本VCO的電調(diào)線性度進(jìn)行討論。最終使得VCO可以達(dá)到本系統(tǒng)使用的要求。符合項目的需要。南京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文KB波段VCO設(shè)計2振蕩器的理論基礎(chǔ)2．1毫米波振蕩器的發(fā)展及研究60年代以前，毫米波振

6、蕩器幾乎都是由真空器件如反射速調(diào)管、磁控管、返波管等構(gòu)成。這類器件一般都存在工作電壓高、功耗大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、成本高等缺點，不能適應(yīng)電子技術(shù)發(fā)展的需要。50年代末期出現(xiàn)了晶體振蕩器為主振、變?nèi)莨鼙额l的倍頻源，但由于倍頻效率的限制，不易在高的頻率下獲得大的輸出功率，1963年出現(xiàn)了體效應(yīng)器件(Gunn)和1965年雪崩管振蕩器的問世，大大的促進(jìn)了毫米波振蕩器的研究和發(fā)展。近10余間，毫米波技術(shù)發(fā)展十分迅速，在雷達(dá)、通信、武器制導(dǎo)和火控、軍事偵察與監(jiān)視、射電天文學(xué)和光譜學(xué)等領(lǐng)域獲得日益廣泛應(yīng)用。在這些系統(tǒng)中毫米波發(fā)射機和接收機又是其中不可

7、缺少的重要設(shè)備，從而大大的推動了毫米波源的發(fā)展。毫米波源大致分為三類：第一類是毫米波真空管構(gòu)成的源；第二類是固態(tài)毫米波源：第三類是其他方式產(chǎn)生的毫米波源，例如光導(dǎo)毫米波源等。前兩類毫米波源在工程應(yīng)用中占主導(dǎo)地位，第三類波源一般處在實驗室研究狀態(tài)。真空管毫米波源有很高的功率電平，在需要強功率的應(yīng)用中離不開它們。毫米波固態(tài)源的優(yōu)點是工作電壓低，結(jié)構(gòu)緊湊、壽命長，價格低，因此很適用于軍事系統(tǒng)和空間技術(shù)。如導(dǎo)彈和炮彈末制導(dǎo)導(dǎo)引頭、機載探測器、衛(wèi)星間通信、海上與地面的通信。美國的“黃蜂”空對地導(dǎo)彈，工作在94GHz，全固態(tài)，主動／被動尋的導(dǎo)彈射程為1

8、0～12km，已裝備部隊；美國艦艇保密通信收發(fā)機，工作頻率60GHz，采用雙漂移雪崩管，發(fā)射功率100row．利用了大氣吸收頻段，保密性強，實現(xiàn)了艦艇間近距離保密通信；法國湯姆遜