基于ADS仿真的梳状谱发生器的设计与实现

梳状谱信号发生器在微波频率合成电路中应用广泛。文中利用阶跃恢复二极管的强非线性特点,设计了一种输入频率为100 MHz、输出频率为0.1～4 GHz的梳状谱信号发生器。首先通过理论计算获得初值,再通过ADS进行仿真优化,以及多次调试和实验,使该电路在0.1～4 GHz范围内产生丰富的谐波,并适合于工程应用。     

阶跃恢复二极管倍频器的设计

阶跃恢复二极管常用于单阶高次的倍频器设计,我们将讨论如何利用阶跃恢复二极管的强非线性特征,设计一个微波倍频器。倍频器的设计要求是输入频率为100MHz,能够宽带输出1～3GHz的信号,同时能够输出2GHz的点频信号。首先将使用软件HSpice仿真和设计一个梳状发生器,然后使用软件ADS(Advanceddesignsystem)仿真和设计一个其带宽为100MHz,通带为1．95GHz～2．05GHz的带通滤波器。     

L频段高稳梳状谱电路设计与实现

利用阶跃恢复二极管的强非线性特点,设计了一个输入信号频率100 MHz、输出信号频率0.9～ 1.4 GHz的梳状谱电路,经开关滤波器电路处理后可以实现6个单频点输出.梳状谱电路经优化设计和调试,以较低的驱动功率实现了模块高稳定输出.在-55℃～+85℃工作温度范围内、输入信号功率0～+3 dBm条件下,梳状谱电路驱动功率为20 dBm左右,测试模块输出信号功率变化小于1.5 dB,附加相位噪声劣化小于1 dB.     

0．2～18GHz梳状谱信号发生器研制

梳状谱信号发生器在电子设备和雷达系统中有着广泛的使用,文中通过对实际产生梳状谱信号电路的分析,给出了具体设计宽带、窄脉冲信号发生电路的参数,设计研制出输出0.2~18 GHz的梳状谱信号发生器,在较低的成本下完全可以替代国外同类产品。     

小型化高平坦度窄步进梳状谱源研究

设计实现了一种高平坦度、窄步进、低成本的高效梳状谱频率源。该频率源采用高速数字计数器产生脉冲信号的技术,可实现从10 kHz~300 MHz的频率范围梳状谱,该梳状谱源弥补了传统模拟阶跃二极管低频段效率低、平坦度差的不足。如特征指标步进500 kHz,20 MHz带宽内平坦度为1.8 dB。     

基于FPGA的锯齿波调频梳状信号发生器的设计与实现

随着通信技术的发展,跳频信号在通信系统中有着越来越广泛的应用。梳状谱信号对跳频通信系统的影响十分显著,本文根据梳状谱信号产生机理,在理论分析与Matlab仿真基础上,基于FPGA平台设计与实现了锯齿波调频梳状谱信号发生器。     

基于阶跃恢复二极管SRD的高速脉冲发生器

特性阻抗测试仪,是利用时域反射法对被测件的特性阻抗进行测试。文章提出了以阶跃恢复二极管（SRD）作为核心器件,产生高速脉冲发生器的方法。利用阶跃恢复二极管反向恢复所出现的阶跃特性,可以把边沿较慢的脉冲信号整形成边沿较快的脉冲信号,同时介绍了相应的硬件电路设计和实现方法。设计方案的正确性,已在工程中得到验证。     

一种基于锁相环梳状谱发生器的设计

针对传统模拟梳状谱发生器难以实现高平坦度、窄间距、灵活操控的缺陷,文中提出了一种基于锁相环机理实现梳状信号的新方式。该方法利用锁相环反馈回路的N分频器对压控振荡器输出的高频信号进行分频以得到脉冲宽度窄的脉冲信号,然后再令其通过滤波器得到满足目标带宽的高平坦度梳状谱信号。通过对分频器进行灵活编程控制可以得到不同间距的谱线,且不需要修改硬件电路设计。实验结果表明,这种基于锁相环机理及的梳状谱发生器所产生的谱线具备信号带宽大、幅度一致性高、间距可调、小型化、低功耗等优点。     

X波段低相噪合成频率源设计

利用阶跃恢复二极管的强非线性特征和50MHz参考源,设计出一种高效率微波梳状发生器基准信号源,并通过此信号源采用谐波双混频合成法研制出低相噪、高杂散抑制的X波段跳频频率源。主要性能参数实测结果为:输出频率7.6～8.5GHz,频率跳频间隔50MHz,相位相噪≤-105dBc/Hz/1kHz、杂散抑制≤-60dBc。     

纳秒大幅度快速脉冲发生器的设计

使用普通的晶体二极管或三极管很难获得超高速脉冲信号,特别是用于测量晶体管开关时间参数的激励快沿脉冲信号,文章基于对晶体管时间参数测量装置的研究,给出利用快速开关器件--阶跃恢复二极管实现纳秒大幅度正负快速脉冲发生器设计方案和各部分电路的设计方法,用此方案研制的脉冲发生器输出前沿速度快、幅度高、过冲小且电路结构简单,具有通用性.     

基于ADS的二十次倍频器的设计

阶跃恢复二极管常应用于单阶高次倍频器的设计中,利用阶跃恢复二极管的非线性特性设计了一个20次倍频器,输入频率100MHz,输出频率2GHz.倍频器的实际设计主要分为管脉冲发生器及谐振电路的设计和一个带宽为80MHz,通带为1.96GHz～2.04GHz的带通滤波器的设计.先通过理论计算得出初值再通过ADS软件仿真优化得出最终理想结果.     

采用双阶跃恢复二极管的高幅度双极性窄脉冲探地雷达脉冲源的设计

探地雷达现已广泛应用于各大领域,脉冲发生器的设计是探地雷达设计的核心一环。如何设计高幅度、快前沿的脉冲已成为世界关注的问题。本脉冲源通过整形电路对输入波形进行整形后,利用专用雪崩三极管进行雪崩,产生出对称的双极性脉冲,然后用双阶跃恢复二极管(SRD)进行阶跃以得到高幅度窄脉冲信号,从而既提高了幅度也加快了脉冲前沿,模拟及实际测试结果表明该脉冲发生器能够满足设计要求。该脉冲发生器现已应用于探地雷达产品中,取得了非常理想的探测效果。     

基于脉冲形成网络的超宽带脉冲产生与设计

分析了超宽带天线对冲击脉冲波形的要求.利用阶跃恢复二极管和微带传输线.通过延迟的方法设计并制作了超宽带双极脉冲发生器.根据超宽带脉冲发生器产生的脉冲参数,通过理论分析和时域有限差分法(FDTD)仿真,给出了一种微带脉冲形成网络的设计方法,并利用该方法成功地产生了纳秒级宽度的双极性超宽带窄脉冲信号.测量结果表明:经过脉冲形成网络产生的信号具有良好的波形,且拖尾振荡小,有利于提高天线的辐射效率.     

一种用于UWB系统的高斯脉冲发生器

提出了一种新型的用于超宽带系统的高斯脉冲发生器.该脉冲发生器采用阶跃恢复二极管,结构简单,且易于实现.电路中加入一个放大器,以便阻止反射波对阶跃恢复二极管的影响,较好地抑制了脉冲尾部的波动,并使用共面波导实现.该极窄高斯脉冲的脉宽仅为300ps,且有很好的对称性.     

低附加相位噪声梳状谱产生器

阐述了梳状谱产生器的设计原理,并介绍了一种新型梳状谱产生器,即非线性梳状谱产生器。应用该产生器设计的某频率源具有极低的相位噪声,在X频段,偏离载频1kHz处,频率源输出信号的相位噪声优于-108 dBc。     

基于DDS的低相噪捷变频频率源的设计与实现

采用直接数字频率合成(DDS)技术结合梳状谱发生器设计了一种低相噪高杂散抑制的捷变频频率源。由DDS产生的基带信号经小型化开关滤波器后与梳状谱发生器产生的多个点频信号混频,然后经过开关滤波器组滤除杂散分量后放大,最终输出所需频率的信号。介绍了DDS的原理,分析了频率源各项指标,最终完成了相噪≤-110 dBc/Hz@1 kHz、杂散抑制≤-68 dBc、频率切换时间≤150 ns的频率源设计与实现。本设计将DDS和上变频相结合,具有输出信号的高杂散抑制、低相噪、频率快速切换等优点,为雷达、电子对抗等系统的频率综合器设计提供了一种低成本、高性能的选择。     

梳状谱射频噪声对相干接收FSK信号的干扰分析

针对FSK信号具有多个离散频点的特点,提出了利用梳状谱射频噪声干扰FSK信号的方法。给出了梳状谱射频噪声的详细定义,并以2FSK信号模型为例,在接收机完成同步的条件下,推导了其影响接收机解调的误码率公式。理论分析证明,梳状谱射频噪声对FSK信号的接收和解调具有显著干扰效果。通过与传统单频干扰比较,说明梳状谱射频噪声干扰在干扰机功率有限而信号功率较大的情况下有更好的干扰效果。仿真实验验证了理论分析的正确性和实际应用的可行性。     

梳状谱信号多拷贝快速匹配/相关检测技术

在主动声纳信号波形中,梳状谱信号如调频脉冲传信号(PTFM)和正弦调频信号(SFM)等,因为其优良的抗混响以及速度分辨能力越来越受到人们的重视。然而,由于这类信号的多普勒容限很小,必须采用相当数量的拷贝才能够充分发挥其性能。常规的匹配/相关技术实现多拷贝检测需要的计算量过大,工程上实现难度极大,从而限制了它们在实际工程中的应用。本文充分利用梳状谱信号匹配/相关输出的多峰结构和Parseval定理,提出了一种新的梳状谱信号检测方法以及相应的多拷贝快速算法,并通过实际湖试数据对这种检测方法的正确性进行了验证。该算法同时实现了梳状谱信号匹配滤波/相关输出端多峰的能量累积,有利于检测器输出信噪比的提高以及声纳系统整体性能的改善。     

一种新颖的适用于探地雷达应用的平衡脉冲发生器*

介绍了一种新颖超宽带皮秒级的脉冲发生器。该发生器由雪崩三极管电路和独特的脉冲整形电路构成。雪崩 三极管电路产生一对平衡的驱动脉冲信号,脉冲整形电路有效利用阶跃恢复二极管的阶跃特性产生一对平衡的快前沿脉冲信 号。从测量结果可知,当脉冲重复频率为1 MHz 时,该脉冲发生器输出一对峰值电压为±30 V 的平衡脉冲,前沿约为260 ps, 而后沿相对较缓,且具有极小的振铃。当该发生器给偶极子天线馈电时,接收的信号拖尾极小。在探地雷达浅层探测中,该脉 冲发生器可以实现多目标高分辨率检测,具有很好的应用前景。     

超宽带Scholtz’s单周期脉冲的产生电路设计

以并联阶跃恢复二极管（SRD）窄脉冲发生器为基础,结合简单的RLC电路,设计一种直接产生Scholtz’s单周期脉冲的电路结构。这种脉冲近似二次微分高斯脉冲,是超宽带系统中使用较多的一种波形。文章主要讨论了电路原理与设计方法,并进行了仿真验证。仿真结果显示该电路所产生的脉冲信号具有良好的波形,是一种适合于超宽带通信系统的窄脉冲信号产生电路。