射电望远镜射频前端的设计与研究

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1、硕士研究生学位论文射电望远镜射频前端的设计与研究学生姓名王鹏学号学科、专业电子与通信工程研究方向射频与微波通信导师刘文楷校外导师蒿杰北方工业大学研究生院北方工业大学电子与通信工程学科责任教授签字丨年月厂日学位论文任务书研宄生：电子信息工程学院电子与通信工程专业射频徹波通信研宄方向论文翅目：射电望远镜射频前端的设计与研究日经校学术委员会批准）选趣的来源、意义和价值：射电望远镜通过把接收到的天体射电波信号放大、变频、处理得到可供记录数据，是天文学者分析研究外太空天体的一种重要设备。而射频前端接收电路是其提高灵敏度和分

2、辨率的关键技术。本论文基于射电望远镜研究背景，以其前端射频电路为研究对象，采用一次变频超外差式体系结构，结合数字频率合成技术，实现了大动态范围、大带宽射频接收前端指标要求，对于提高射电望远镜接收性能研究具有参考意义。学位论文工作自年月日起至年月日止呈交学位论文日期年月日答辩日期年月日导师签字：北方工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的

3、个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：戒日期：年〒月幻日学位论文使用授权书学位论文作者完全了解北方工业大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研宄生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北方工业大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文（保密的学位论文在解密后适用于本授权书）。口保密论文注释：经本人申请，学校批准，

4、本学位论文定为保密论文，密级：，期限：年，自年月日起至年月日止，解密后适用本授权书。口非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。本人签名：聰日期：导师签名：日期：叫北方工业大学硕士学位论文射电望远镜射频前端的设计与研宄摘要射电望远镜是接收天体射电波辐射的设备，它主要由定向天线和高灵敏接收机组成。而射频前端接收电路是提高其灵敏度和分辨率的重要组成部分。射频接收端把定向天线接收到的射电波信号进行滤波、放大、下变频，并通过自动增益控制，最终得到稳定中频信号，供后续电路处理识别。本文通过比较几种常见的射频前

5、端结构，分析各自拓扑结构及功能特点，最终确定本射频前端电路设计的总体方案：采用一次变频超外差式结构，使用两个数控衰减器，分别放置于混频器电路前后，通过模块控制衰减器衰减数值完成系统增益自我调节，有效扩大系统动态范围，避免输入信号过大而造成器件非线性失真。在详细分析射频前端电路重要组成模块低噪放、本振、数控衰减器、检波器和控制模块的基础上，对接收链路进行系统仿真，验证该设计方案的可行性。将各个模块组合链接，辅以必要的滤波器和匹配电路，对整个接收系统进行调试与改进，得到测试结果：本振信号输出频率为，输出功率为，相位噪

6、声为、；链路输入信号中心频率在，带宽为，功率范围在，通过该射频前端电路变为中心频率在功率在波动不超过的稳定中频信号，当输入信号功率为由于系统增益增大，考虑到带宽内底噪的影响，导致系统锁定时输出功率降低在之间。实测结果表明，整个射频前端有效带宽为，增益可达，动态范围为噪声系数为，带内波动为，输出压缩点为。关键词：射频前端，本振，自动增益控制，超外差式北方工业大学硕士学位论文，，：，，、，—，，，：北方工业大学硕士学位论文目录绪论课题研究背景及意义高灵敏接收机前端的研宂现状论文主要内容和结构安排高灵敏接收机射频前端的

7、理论基础高灵敏接收机射频前端结构超外差式结构镜像抑制结构零中频与低中频结构数字中频结构高灵敏接收机射频前端技术指标噪声系数灵敏度线性度功率增益及动态范围其他指标高灵敏接收机射频前端系统方案的设计射频前端设计指标要求射频前端设计结构选择射频前端中频规划设计射频前端整体方案的设计电路顺序的设计原理图与版图的设计高灵敏接收机射频前端关键模块的设计和实现低噪放电路的设计北方工业大学硕士学位论文下变频电路的设计；混频器电路的设计本振电路的设计自动增益控制电路的设计射频前端验证电路的设计高灵敏接收机射频前端关键模块与整体电路

8、的测试测试相关仪器及测试平台低噪放模块的测试本振的测试射频前端总链路的测试射频前端验证电路测试总结与展望翅申请学位期间的研宄成果及发表的学术论文北方工业大学硕士学位论文绪论课题研究背景及意义从年伽利略设计第一个射电望远镜到现在的大口径高灵敏度射电望远镜，射电天文学已经走过了将近年历程】。射电望远镜是科研人员为观测外太空天体射电波而建造的仪器，它能探测被观测信号的强度，频谱