ka波段vco设计

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1、南京理工大学硕士学位论文Ka波段VCO设计近感系统到目标之间的距离，这种测距方法称为调频测距，它适合对单一日标到近感系统之间的距离测量。但当距离很近时，频率差值太小，会引起很大的测距误差，从而存在测距盲区，故不适宜极近距离的测量，并且本系统将应用于某近程测距项目之中。图1．2．1调频测距近感系统基本原理框图由于调频无线电近感系统是通过测量频率差值来确定与目标之间的距离，其测距误差理论上不受目标反射特性等因素的影响，且具有一定的距离选择能力。当近感系统有相对运动时，利用多普勒效应，还可以同时获得目标的速度信息，有利于实现近感系统的多功能测量。

2、由图1．2．1可见，目标反射回来的回波信号被近感系统天线接收，相对于发射信号有一个时间延迟，使发射信号与回波接收信号频率不同，存在频率差，称该频率差为差频信号频率￡，简称差频。此差频随近感系统与目标之间距离不同丽不同。因此只要测出差频毛，便可知两者之间的距离(满足雷达方程的范围内)，这就是调频测距的基本原理。调频测距近感系统的调制信号一般为正弦波、三角波、和锯齿波信号，这里采用的调频信号为三角波调频信号，现在通过分析信号的时间一频率曲线来直观的说明调频测距原理，但这种方法是近似的。三角波的时频特性曲线如图1．2．2所示：南京理工大学硕士学位

3、论文Ka波段VCO设计f图1．Z．2二用敬调撅惰亏明明揪行'EE设发射信号频率为：Jc=^+警f(0

4、中参与振荡的电抗元器件之值进行有规律的变化，从而使fo按一定规律变化，但使用的更多的是采用VCO的方法，原理如图1．2．3所示：4南京理工大学硕士学位论文Ka波段VCO设计图1．2．3VCO发射机原理VCO使利用图1．2．2所示的时频特性曲线分析的频率箍时间按三角波交化变成时域上的电压随时间按三角波变化。即可用时域三角波波形来代替时频三角波波形，而时域三角波的产生在工程上是很容易实现的。由于本项目要求的测距距离为300米，所以为了使系统达到项目的需求，本VCO必须满足下列指标：工作频段为Ka波段，工作带宽大于500MHz，输出功率为40ro

5、W左右，线性度小于1％。1．3本论文的工作本论文完成了本毫米波调频钡4距系统盼调频发射机部分所需的VCO的设计，主要分为以下几部分：(1)VCO方案的选择，包括振荡管的选取，电路的形式选择以及调谐方式的选择；(2>对选择好的VCO进行等效电路分析；(3)利用软件对本VCO进行分析和仿真；14)具体给出电路的制作形式，进行电路制作与调试；(5)对于本VCO的电调线性度进行讨论。最终使得VCO可以达到本系统使用的要求。符合项目的需要。南京理工大学硕士学位论文KB波段VCO设计2振荡器的理论基础2．1毫米波振荡器的发展及研究60年代以前，毫米波振

6、荡器几乎都是由真空器件如反射速调管、磁控管、返波管等构成。这类器件一般都存在工作电压高、功耗大、结构复杂、体积庞大、成本高等缺点，不能适应电子技术发展的需要。50年代末期出现了晶体振荡器为主振、变容管倍频的倍频源，但由于倍频效率的限制，不易在高的频率下获得大的输出功率，1963年出现了体效应器件(Gunn)和1965年雪崩管振荡器的问世，大大的促进了毫米波振荡器的研究和发展。近10余间，毫米波技术发展十分迅速，在雷达、通信、武器制导和火控、军事侦察与监视、射电天文学和光谱学等领域获得日益广泛应用。在这些系统中毫米波发射机和接收机又是其中不可

7、缺少的重要设备，从而大大的推动了毫米波源的发展。毫米波源大致分为三类：第一类是毫米波真空管构成的源；第二类是固态毫米波源：第三类是其他方式产生的毫米波源，例如光导毫米波源等。前两类毫米波源在工程应用中占主导地位，第三类波源一般处在实验室研究状态。真空管毫米波源有很高的功率电平，在需要强功率的应用中离不开它们。毫米波固态源的优点是工作电压低，结构紧凑、寿命长，价格低，因此很适用于军事系统和空间技术。如导弹和炮弹末制导导引头、机载探测器、卫星间通信、海上与地面的通信。美国的“黄蜂”空对地导弹，工作在94GHz，全固态，主动／被动寻的导弹射程为1

8、0～12km，已装备部队；美国舰艇保密通信收发机，工作频率60GHz，采用双漂移雪崩管，发射功率100row．利用了大气吸收频段，保密性强，实现了舰艇间近距离保密通信；法国汤姆逊