高灵敏度宽带信道化接收机前端系统的研制

【摘要】：本文首先介绍了本课题的研究背景,然后简要讨论了高温超导材料发展进程及高温超导接收机的研究现状和应用前景;接着论述了本论文所采用的接收机体系结构和系统框图及其指标分析;继而分两章详细讨论了接收机前端两个最重要的器件多工器,低噪声放大器的基本原理和设计理论并在ADS(Advanced design systems)中实现了滤波器,多工器的理论仿真;以此为基础结合实际课题,详细阐述了高温超导三工器及低温低噪声放大器的设计和制作。最后给出高温超导三工器,各通道低噪声放大器的测试结果和接收机前端子系统的测试结果与相应分析及结论和展望。 本文利用在ADS下所建立的滤波器理论模型,由三个阶跃阻抗开口环谐振器所构成的耦合带通滤波器和一个十字结,快速实现了多工器各通道间及其与输入接头的匹配,同时也实现了器件的小型化和更良好的对谐波的抑制性能。不仅比传统的高低通滤波器形成的多工器体积小,而且比环形器,耦合器结合滤波器构成的多工器插入损耗小。低温低噪声放大器的设计不仅把直流供电电路考虑进匹配电路,还采用了串联负反馈技术以及电阻加载技术来实现低噪声放大器良好的输入输出反射,平坦的带内增益和低温下稳定的工作状态。 最后测试结果表明,此信道化接收机前端各项指标基本达到设计要求。高温超导多工器极低的带内插入损耗,陡峭的带边抑制特性保证了各通道间良好的隔离度,同时也提高了系统的抗干扰性能。低噪声放大器在低温下噪声进一步下降,增益有微小的提高。所研制的高温超导信道化接收机前端子系统具有比常规系统更高的灵敏度和更强大的抗干扰能力。