W波段注入锁定放大器研究

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1、电子科技大学硕士学位论文W波段注入锁定放大器研究姓名：刘琨申请学位级别：硕士专业：电磁场与微波技术指导教师：张勇20100501摘要近年来，毫米波技术发展十分迅速。由于在元器件及工艺水平上有大的进展，在通信、遥感、雷达、导弹制导和射电天文学等方面都了广泛的应用。在毫米波系统中，具有高稳定的频率源不可缺少。通常情况下得到高稳定的频率源的方法有三种：(1)利用高Q稳频腔。(2)采用环路锁相。(3)采用注入锁定。波导腔，同轴腔和介质谐振腔常常用于高Q稳频源，但他们都存在温度稳定性差的问题。采用环路锁相的方法稳频

2、较为流行，这种电路往往比较复杂，尤其是在毫米波频段，成本很高。注入锁定作为稳频和放大技术在微波频段具有结构简单，成本低，容易实现等良好优点，尤其是在毫米波频段相比于其他几种技术有很大优势。本文首先对毫米波固态源的现状做了概述，介绍了GUNN管和雪崩管的工作特性，进而利用其经典工作模型和主要参数对二极管的阻抗进行了计算。电路选用腔体结构，再利用其等效电路实现与二极管的匹配。本文根据注入锁定的基本原理，寻求理想的方案，实现结构简单，成本低廉，可靠性强的连续波及脉冲注入锁定放大器。最后调试出的连续波注入锁定放大

3、器，在频率97GHz上输入．1dBm，输出6dBm的功率；脉冲振荡器输出脉宽120ns，上升下降沿10ns，在中心频率84GHz上，峰值功率为500mW。关键字：W波段、脉冲调制器、耿氏管、雪崩管、注入锁定、放大器ABSlRACTABSTRACTInrecentyear,thedevelopingofmiUimeterwaveisveryfast．Becauseofthehugedevelopmentofdevicesandtechnology,millimeterwavedevicesareapplie

4、dbroadlyinmanyareassuchascommunication,remotesensing，radarsystem，guidingofmissileandradiationastronomy．Inmillimeterwavesystem，onefrequencysourceisindispensable．Incoral／ionsituations，therearethreemainmethodstogetfrequencysource研mK曲stability：(1)usinghi班Qcav

5、ity；(2)usingphase—lockedloopcircuit(3)usinginjection-lockedcircuit．Waveguidecavity,coaxialcavity,andsubstrateresonantcavitywithhighQareusedtostabilizethesourcefrequently,butallabovehaveproblemofbadtemperaturestability．Themethodusingphase-lockedloopcircuit

6、ismorepopular．Therefore，thiskindofcircuitisoffercomplicated，especiallyinmillimeterwave，whichishighandmaycausethedeteriorationofspuriousresponse．Injection—lockedtechnologyutilizedasstabilizingfrequencyandamplifyinginmicrowavefrequencyhassomemeritssuchassim

7、plystructure，lowcostandrealizingeasily,especiallyinthemillimeterwavecomparingtoothertechnologies．Thisdissertationgenerallypresentstheactualityofmillimeterwavesolid_statesourcefirstly．TheworkeharacteristiCSofGUNNdiodeandIMPATTdiodeareintroduced．Then,theimp

8、edanceofdiodeiselementarilycalculatedusingthediode’Sclassicmodelandprimaryparameter．Wechoosecavitystructureappliedinthiscircuitandthenequivalentcircuitisusedtorealizethematchofdiode．Utilizingthechargeanddischargecha