PCB电路如微带电路有较为显著的介质和辐射损耗，而传统金属波导虽然损耗低、信号干扰小，但其结构很难做到小型化和集成。因此这两种结构不适用于要求低功耗且空间尺寸受限的移动终端。采用基片集成波导（SIW）可同时降低损耗和增加可集成性，其兼备了金属波导和平面电路的优良属性，是未来5G毫米波终端应用场景最佳的选项之一。本文的主要内容包括：对SIw、波柬扫描阵、缝隙天线阵和Butler知阵多波束馈电网络等基本原理进行了简要的回顾。此四方面的知识是本文所有设计的理论支撑。系统梳理了siw.缝隙天线阵的设计步骤和Butler矩阵馈电网络的分析方法。提出了将4 x4 Butler矩阵多波束馈电网络用于木来5G终端天线的设计以实现多波束宽角度高增益信号覆盖、本文选择采用了多被束方案，并结合了sG移动终端设计了适用于5G终端的4x4 Buter矩阵多波束馈电网络和缝隙天线阵，加工测试表明多波束方案基本可满足未来5G终端天线的要求。在传统4x4 Butler的基础上，提出和设计了一款改进型的4x4 SIW Butler矩阵。从理论上验证了方案的可行性且推导了各个器件须满足的条件。新设计的Butler矩阵其核心是将移相器归入到3dB定向耦合器的设计中。仿真和测试结果表明，改进型的4x4 SIW Butler矩阵不仅拥有更好的输出幅相平坦度还具有比传统4x4 SIW Butler矩阵更高的设计灵活性。设计了一款3x3 SIw Butler矩阵。首先给出了该款矩阵的设计思路来源，然后从原理上验证了此矩阵设计的可行性和详细地推导出了3x3 Butler短阵的结构和器件参数。仿真和结果表明，该型Butler矩阵比4×4 SIW Butler矩阵尺寸更小、结构更简单，但具有和4×4 SIW Buter矩阵相当的增益值和波束覆盖范围。
上传时间： 2022-06-20
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移动通信网络由于带宽和技术的限制，远远不能满足人们不断高涨的无线上网需求。Wi-Fi作为无线接入技术MLAN的主流标准口益成熟，它能够随时随地高速连接到Internet，极大地满足了用户对无线上网需求，受到消费者的青睐。因而越来越多的移动终端都集成了Wi-Fi功能，Wi-Fi和蓝牙样成为移动终端的标配。随之而来的是wi-Fi和蓝牙都工作在2.4CHZz ISM频段而引发的互相 扰问题，导致数据吞吐量下降，语音质量恶化失真，极端状况下甚至导致链路断开而不能正常工作。因此，必须寻求有效的措施和方法，实现两种技术在近距离的和谐共存，这已成为非常迫切的技术需要，也成为人们研究的一个热点和难点。近距离WiFi和蓝牙互相1扰的问题，目前已经形成了非常多的有效解决机制，包括基于Wi-Fi的PTA（Packet Traffic Arbitration）、AWMA（Alternating Wireless Medium Access）和DSE（Deterministic Spectral Excision），其中PTA和AWMA机制在Wi-Fi側MAC层实现，通过协调Wi-Fi和蓝牙的帧发射时间来避免相互干扰：而DSE是在Wi-Fi侧物理层PHY实现，通过一个可编程带阻滤波器（Notch Filter）来阻止来白蓝牙的窄带干扰。还有基于蓝牙侧的AFH（Adaptive Frequency Hopping），它通过跳频，自动避开被干扰的频点，从而大大提高了蓝牙传输性能。
上传时间： 2022-06-20
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射频功率放大器在雷达、无线通信、导航、卫星通讯、电子对抗设备等系统中有着广泛的应用，是现代无线通信的关键设备.与传统的行被放大器相比，射频固态功率放大器具有体积小、动态范围大、功耗低、寿命长等一系列优点；由于射频功率放大器在军事和个人通信系统中的地位非常重要，使得功率放大器的研制变得十分重要，因此对该课题的研究具有非常重要的意义.设计射频集成功率放大器的常见工艺有GaAs，SiGe BiCMOS和CMOS等.GaAs工艺具有较好的射频特性和输出功率能力，但其价格昂贵，工艺一致性差；CMOS工艺的功率输出能力不大，很难应用于高输出功率的场合；而SiGe BiCMOS工艺的性能介于GaAS和CMOS工艺之间，价格相对低廉并和CMOS电路兼容，非常适合于中功率应用场合.本文介绍了应用与无线局域网和Ka波段的射频集成功率放大器的设计和实现，分别使用了CMOS，SiGe BiCMOS，GaAs三种工艺.（1）由SMIC 0.18um CMOS工艺实现的放大器工作频率为2.4GHz，采用了两级共源共栅电路结构，在5V电源电压下仿真结果为小信号增益22dB左右，1dB压缩点处输出功率为20dBm左右且功率附加教率PAE大于15%，最大饱和输出功率大于24dBm且PAE大于20%，芯片面积为1.4mm*0.96mm；（2）由IBM SPAE 0.35um SiGe BiCMOS工艺实现的功率放大器工作频率为5.25GHz，分为前置推动级和末级功率级，电源电压为3.3V，仿真结果为小信号增益28dB左右，1dB压缩点处输出功率大于26dBm，功率附加效率大于15%，最大饱和输出功率为29.5dBm，芯片面积为1.56mm"1.2mm；（3）由WIN 0.15um GaAs工艺实现的功率放大器工作频率为27-32GHz，使用了三级功率放大器结构，在电源电压为5V下仿真结果为1dB压缩点的输出功率Pras 26dBm，增益在20dB以上，最大饱和输出功率为29.9dBm且PAE大于25%，芯片面积为2.76mm"1.15mm.论文按照电路设计、仿真、版图设计、流片和芯片测试的顺序详细介绍了功率放大器芯片的设计过程，对三种工艺实现的功率放大器进行了对比，并通过各自的仿真结果对出现的问题进行了详尽的分析。
上传时间： 2022-06-20
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现代雷达系统日益复杂，在设计、调试雷达系统的过程中，不可避免的需要雷达的回波信号，为了提高雷达设计效率，人们逐渐开始对雷达回波信号模拟技术进行研究，以求用模拟产生的信号代替实际的雷达回波信号，把雷达系统设计和维护过程中所需的费用降到最低。现在，雷达信号模拟技术逐步取得发展，成为雷达技术的一个重要分支，而雷达信号模拟器的研制成为国内外军事研究领域的热门方向.所有无线电系统中都会包含射频前端，射频前端的主要作用是将基带信号经过调制、上混频、放大后送至天线发射，或是将天线接收到的信号放大、下混频、解调，最后输出基带信号.本课题正是对某机载相控阵雷达目标模拟器射频前端的研究。该射频前端系统包括两个部分：发射机通道和射频功率合成网络，发射机通道由三条杂波信号通道和一条目标信号通道组成，每条通道相当于一台射频发射机.在发射机通道中首先对基带1、Q信号进行调制，然后两次上混频使输出信号到达x波段。射频功率合成网络主要的功能是使用功分器将目标信号一分为四，利用数控衰减器对四路目标信号进行方向图增益调制，调制后其中一路信号送至天线系统，另外三路分别与三路杂波信号功率合成，最后输出至雷达，该项目中笔者主要负责对整体方案和指标的论证，多路信号幅相平衡度的调整，x波段0/i移相器的设计与实现，整机的功能指标测试，与其它分机联调等工作.本文首先介绍了该机载相控阵雷达目标模拟器的整体方案，然后对无线发射机系统进行了分析，接下来对射频前端方案进行论证，之后详述了多路信号幅相校正的方法与0/n移相器的研制，给出了射频前端系统的测试结果.
标签： 雷达
上传时间： 2022-06-20
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本文所研究的电压可调谐带通滤波器是射频选频网络中一个重要部件，它具有带宽小、中心频率调谐范围大，阻带抑制度高、频率调谱范围内带宽和滤波曲线变化很小、结构小型化等特点。在整个研究的过程中，概括起来主要做了以下几方面的工作：1，首先从滤波器网络设计理论入手，在耦合谱振器带通滤波器的基础上，简单介绍了从低通原型滤波器到耦合谐振器可调带通滤波器的设计过程，并通过查阅大量的资料和进行公式推导得到频率变化和可调滤波器性能参数之间的关系公式。2，针对可调滤波器的设计，详细研究分析了可变电容二极管在谐振回路中）的特性、介绍LC调谐滤波器的电路设计以及微带线理论3，滤波器的设计是工作的重点，包括基本电路结构的设计、梳状线滤波器的近似等效模型，利用ADS仿真软件进行的优化设计和滤波器的测试工作三部分。前两部分工作主要是在理论设计的基础上，推算并利用软件得出实际滤波器的各个部件更精确的值。针对所设计可调谱带通滤波器调谐频率范围宽的特点，在仿真过程中采用了一些特殊的处理方法，例如改进的优化方法。第三部分的工作主要是对加工好的滤波器进行测试，并进行调试，最后分析了滤波器的某些性能不能完全满足要求存在的原因以及对该课题的后续工作开展提供一些思路。
标签： 射频电调谐滤波器
上传时间： 2022-06-20
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在现代无线通信系统中，射频终端的功率放大器的性能指标影响着整个通信系统的好坏，它的线性特性和功率转换效率等的研究正成为研究热点。在此背景下，研究设计出了一个工作在800MHz，用于移动设备终端的功率放大器。研究中，我们采用ADS进行了性能仿真，得到了该放大器的性能指标。针对制板时的电路原理图和布线，分析了板图布局的电磁兼容特性，并给出了仿真结果。最后采用Protel根据电路原理图设计了板图。本文的主要贡献如下：1、介绍了射频功率放大器的基本技术，包括分类、性能指标、演进和设计要求等。研究了当前如何改进放大器的线性性能的主要技术，如功率回退法、前馈技术、反馈技术及预失真技术等。同时研究了功率放大器的功率转换效率特性和提高效率的一些措施。2、研究设计了一个工作在800MHz用于移动终端的功率放大器。完成了从系统到电路的匹配和优化的全过程，并进行了性能仿真。3、采用功率回退线性化技术，进一步优化该放大器的性能指标，包括输出功率、增益、三阶交调、1dB增益压缩点、效率、频谱特性等性能参数。仿真结果表明，放大器的性能得到了进一步的提升。
标签： 射频功率放大器
上传时间： 2022-06-20
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《射频通信电路设计》学习笔记（一）1.1射频概念1864-1873年，英国物理学家麦克斯书通过电磁学的研究，提出了著名的Maxwell方程组，并在理论上预言了电磁波的存在。1887-1891年，德国物理学家赫兹通过电磁学实验首次证实了电磁波的存在901年，马可尼利用电磁波实现了横跨大西洋的无线通f1.2射频通信电路应用简介在电子通信系统中，只有使用更高的载波频率，才能获得更大的带宽。按照10%的带宽计算，有线电视系统中使用100MHz的载波可以获得10MHz的带宽1.3射频电路设计的特点1.3.1分布参数集总参数元件：指一个独立的局域性元件，能够在一定的频率范围内提供特定的电路性能。在低频电路设计中，可以把元件看作集总参数元件，认为元件的特性仅由二传手自身决定，元件的电磁场部集中在元件内部。如电容、电阻、电感等；一个电容的容抗是由电容自身的特性决定不会受周围元件的影响，如果把其他元件靠近这个电容器，其容抗不会随之产业化。分布参数元件：指一个元件的特性延伸扩展到一定的空间范围内，不再局限于元件自身。由于分布参数元件的电磁场分布在附近空间中，其特性要受周围环境的影响。同一个元件，在低频电路设计中可以看作是集总参数元件，但是在射频电路设计中可能需要作为分布参数元件进行处理。例如，一定长度的一段传输线，在低频电路中可以看作集总参数元件；在射频电路中，就必须看作分布参数元件。分布电容（Cp）：指在元件自身封装、元件之间、元件到接地平面和线路板布线间形成非期t电容。分布电容与元件眯并联关系。分布电感（LD）：指元件引脚、连线、线路板布线等形成的非期望电感。分布电感通常与元件为串联关系。
上传时间： 2022-06-21
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论文通过对高精度脉冲式激光测距系统的研究，并在参照课题技术指标的基础上，旨在提供一种高精度脉冲式激光测距系统的解决方案，并对脉冲式激光测距仪系统设计中所涉及的脉冲读取与放大电路、时刻鉴别、时间间隔测量等关键技术进行了深入的研究和探讨。论文利用电流-电压转换法对脉冲信号进行读取，并使用了可控增益放大技术，使得放大后的脉冲信号能在限定幅值范围内变化，减小了时刻鉴别中由于脉冲幅值波动所引起的漂移误差；在时刻鉴别中，采用了预鉴别恒定比值鉴别法使漂移误差进一步减小。时间间隔测量是论文的核心部分，基于TDC-GP2的时间间隔测量设计使系统的时差测量精度达到72ps，高精度的时差测量为系统测距精度提供了可靠保障。关键词：脉冲激光测距；可控增益放大；蜂值检测：时刻鉴别：TDC-GP2
标签： 脉冲激光测距
上传时间： 2022-06-21
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本文提供SC7A20 SC7A21三轴传感器设计指导，本司可提供FAE设计指导。SC7A20是一款高精度数字三轴加速度传感器芯片，内置功能更丰富，功耗更低，体积更小，测量更精确。(±2G、±4G、±8G和±16G四种可调整的全量程测量范围)芯片通过I2C/SPI接口与MCU通信，加速度测量数据以中断方式或查询方式获取。INT1和INT2中断管脚提供多种内部自动检测的中断信号，适应多种运动检测场合，中断源包括6D/4D方向检测中断信号、自由落体检测中断信号、睡眠和唤醒检测中断信号、单击和双击检测中断信号。芯片内置高精度校准模块，对传感器的失调误差和增益误差进行精确补偿。±2G、±4G、±8G和±16G四种可调整的全量程测量范围，灵活测量外部加速度，输出数据率1HZ和400HZ间可选。芯片内置自测试功能允许客户系统测试时检测系统功能，省去复杂的转台测试。芯片内置产品倾斜校准功能，对贴片和板卡安装导致的倾斜进行补偿，不占系统资源，系统文件升级不影响传感器参数。
标签： 三轴传感器
上传时间： 2022-06-21
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广东工业大学硕士学位论文 (工学硕士) 基于FPGA的PCIE数据采集卡设计数据采集处理技术与传感器技术、信号处理技术和PC机技术共同构成检测 技术的基础，其中数据采集处理技术作为实现自动化检测的前提，在整个数字化 系统中处于尤为重要的地位。对于核磁共振这样复杂的系统设备，实现自动化测 试显得尤为必要，又因为核磁共振成像系统的特殊性，对数据的采集有特殊要求， 需要根据各种脉冲序列的不同要求设置采样点数和采样间隔，根据待采信号的不 同带宽来设置采样率，将系统成像的数据采集下来进行处理，最后重建图像和显 示。因此本文基于现有的采集技术开发专门应用于核磁共振成像的数据采集卡。 该采集卡从软件与硬件两个方面对基于FPGA的PCIE数据采集卡进行了研 究，并完成了实物设计。软件方面以FPGA为核心芯片完成数据采集卡的接口控 制以及数据处理。通过Altera的GXB IP核对数据进行捕捉，同时根据实际需要 设计了传输协议，由数据处理模块将捕捉到的数据通过CIC滤波器进行抽取滤 波，然后将信号存入DDR2 SDRAM存储芯片中。在传输接口设计上采用PCIE 总线接口的数据传输模式，并利用FPGA的IP核资源完成接口的逻辑控制。 硬件部分分为FPGA外围配置电路、DDR2接口电路、PCIE接口电路等模 块。该采集卡硬件系统由Flash对FPGA进行初始化，通过FPGA配置PCIE总 线，根据FPGA中PCIE通道引脚的要求进行布局布线。DDR2接口电路模块依 据DDR2芯片驱动和接收端的电平标准、端接方式确定DDR2与FPGA之间通 信的各信号走线。针对各个模块接口电路的特点分别进行眼图测试，分析了板卡 的通信质量，对整个原理图布局进行了设计优化。 通过测试，该数据采集卡实现了通过CPLD对FPGA进行加载，并在FPGA 内部实现了抽取滤波等高速数字信号处理，各种接IsI和控制逻辑以及通过大容量 的DDR2 SDRAM缓存各种数据处理结果正确。经系统成像，该采集卡采集下来 的数字信息可通过图像重建准确成像，为核磁共振成像系统的工程实现打下了良 好的成像基础。
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