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《华东师范大学》 2004年
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宽带匹配网络理论的研究和实现——500MHz~2800MHz宽带放大器的研制

陈剑  
【摘要】:匹配问题一直是射频通信系统中最基本的问题,而宽带匹配网络的构建则是匹配问题中的皇冠。本文主要研究宽带匹配网络的理论及其应用,包括理论研究和工程设计两个方面。首先从网络的基本知识着手,讨论了宽带匹配的各种理论,在此基础上,给出了通信网络中各种宽带匹配网络的各种设计方法,得出了一些有用的结论:在工程设计上,利用改进创新的宽带匹配网络构建方法,研制出一个用于某气象卫星星载微波辐射成像仪接收机的中放部分的500MHz~2800MHz宽带放大器。 本课题的主要工作和创新点如下: (1) 总结出利用传统综合设计方法构建宽带匹配网络的流程。 (2) 指出传统综合设计方法的一些不足,详细论述了宽带匹配网络的优化设计方法,同时也给出利用优化设计方法构建宽带匹配网络的流程。 (3) 论述了基于晶体管的S参数分析和设计晶体管放大器的一些基本原理,总结出改变网络稳定性的方法。 (4) 提出一种新型简单的宽带微波有源偏置电路结构形式,有效地减小了偏置电路对微波器件性能的影响,与传统的偏置电路结构相比,具有结构简单、易实现等优点。 (5) 结合实频数据法和直接优化法的思想,利用一个简单的CAD工具,提出了一种高效的宽带匹配网络综合方法。其主要创新之处在于将复杂的加权条件在smith圆图上用一块区域表示出来。这样就避免求解加权函数的过程,可以直接根据这块区域在smith圆图上的位置进行匹配网络的构建。利用这种方法,综合出几个适用于不同置端条件的宽带匹配网络。 (6) 在微波电路的设计中,往往不只有一个加权条件,所以就产生了加权值的问题。本文讨论了如何在初始的匹配网络构建中考虑加权值问题,大大地提高了后期优化设计的速度。 (7) 在工程设计中,研制出一个用于某气象卫星星载微波辐射成像仪接收机的中放部分的500MHz~2800MHz宽带放大器,完全符合设计前的预定指标。与其它厂家生产的MMIC比较在某些性能上有很大的优势。此产品已被上海航天测控研究所验收,反馈良好。
【学位授予单位】:华东师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TN722

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