王军[1]1999年在《低噪声放大器模块化分析与设计的等效噪声模型法的研究》文中研究说明本文从双端口网络等效噪声模型为依托，通过采用精密测量所得的全参数E_n—I_n模型描述有源器件的噪声，以有效地提高低噪声放大器的设计精度；并通过研究E_n—I_n模型与其它六种等效噪声模型的谱关系实现复杂噪声网络的模块化分析与设计，从而简化了噪声估算的过程。希望通过本文研究能开发出适用于复杂电路低噪声优化设计的CAD软件，并使它具有规范、通用性强、精度高和运算快速的优点。 全文共分四章。在第一章中，应用全参数E_n—I_n噪声模型精确计算了低噪声设计参数，如等效输入噪声电压E_(ni)、最佳源阻抗Z_(sopt)和最小噪声系数F_(min)，并指出忽略噪声相关系数γ的影响会造成最大30％的计算误差。在第三章中，介绍了基于E_n—I_n模型的模块化分析与设计理论，并着重解决了多级噪声网络的E_n—I_n模型的综合问题与晶体管放大器偏置电路的噪声计算问题。在第三章中，进行了实验分析，验证了本文方法在低、高频分立电路和集成运放电路噪声分析中应用的可行性，并得到了一些有益的结果。在第四章中，进行了全文总结。 最后，在本文附录中，通过比较两种具有不同雷达带宽和方位角扇区的雷达体制之信号采集与处理的特点，进而指出使用基于窄带宽和小方位角扇区所采集的雷达散射场数据，适于快速、简便的二维雷达目标成像和目标识别。在低分辨率雷达条件下，根据电磁散射理论和衍射身体理论，对二维雷达目标进行参数化建模。该模型系统地描述了目标的散射中心特征，它包括散射中心在距离向和方位向的定位、散射强度和表征散射中心几何形态的衍射系数，因此，它可用于高保真的雷达目标成像和识别。并通过研究该模型与Prony模型之间的关系，给出了一种提取该模型参数的高分辨率估计算法。Cramer—Rao限分析和仿真结果表明所给方法具有良好的统计性能。仿真分析还指出散射中心衍射系数的精确提取受到信噪比、雷达中心频率和雷达带宽等因素的限制。
王军[2]2000年在《低噪声放大器模块化分析与设计的等效噪声模型法》文中指出本文以双端口网络的等效噪声模型为依托 ,通过采用精密测量所得的全参数En—In 模型描述有源器件的噪声 ,以有效地提高低噪声放大器的设计精度 ;并通过研究En—In 模型与其它六种等效噪声模型的谱关系实现噪声网络的模块化分析与设计 ,从而简化了噪声估算的过程 .希望通过本文研究能开发出适用于复杂电路低噪声优化设计的CAD软件 ,并使它具有规范、通用性强、精度高和运算快速的优点 .实验证明了本方法的有效性
王军[3]2001年在《低噪声放大器模块化分析与设计的等效噪声模型法》文中研究指明低噪声放大器的最佳设计对检测微弱信号至关重要。在工业和军事应用中,这往往是能否达到高灵敏度和远作用距离的制约因素。该项研究旨在找出一种适于低噪声放大器优化设计的通用方法,并编制成实用的CAD软件。该手段不仅可以大大缩短研制周期,节省研制费用,而且可以保证研制出的放大器具有优良的性能。
佚名[4]2000年在《放大技术、放大器》文中指出0016328低噪声放大器模块化分析与设计的等效噪声模型法 [刊]/王军//电子学报.—2000,28(3).—81～83,52(C)0016329100W 功放模块在电视发射机中的应用[刊]/孙宗军//西部广播电视.—2000,(6).—16～18(C)0016330SM-48音频分路放大器互串衰减的改善[刊]/黄镜彪//西部广播电视.—2000,(6).—8～10(C)本文主要阐述对 SM-48分路放大器造成互串衰减不能达到广播甲级指标进行了测试分析。并对其印
杨小峰[5]2014年在《应用于相控阵收发组件的射频/微波集成电路设计》文中研究指明本文重点研究了不同工艺下用于相控阵雷达和通信系统的射频/微波单片集成电路设计。首先采用三维电磁场仿真方法建立了TSMC0.18um工艺的传输线的模型，根据此模型，采用传输线匹配的方法设计了工作在X波段（8-12GHz）的低噪声放大器（LNA）和功率放大器（PA），LNA的噪声系数小于4.5dB，小信号增益大于20dB，PA输出功率大于18.3dBm，功率增加效率为15%，并设计了SPDT开关，插入损耗2.5dB，隔离度大于20dB，最终实现收发模块。根据多层金属耦合的方法采用金属4和金属6设计了Balun结构，并在此基础上设计二极管环形混频器，混频器在17dBm的LO功率驱动下带内变频损耗小于14.2dB，最小变频损耗12dB。提出了一种高隔离度低损耗的CMOS工艺开关设计方法，设计了工作在S波段的隔离度为39.27dB，插入损耗1.03dB的高性能射频单刀双掷开关（SPDT），并设计了工作在3.1-10.6GHz的噪声系数小于3.55dB，增益大于15dB的超宽带低噪声放大器。采用GaAs0.25um工艺设计了两种类型的六位数字移相器，分别工作在S波段和C波段。由于两种移相器的电路结构相同，文章中只讨论了S波段移相器的详细设计，分别对各个移相单元180°、90°、45°、22.5°、11.25°、5.625°进行了详细设计。并对移相器的级联散射抑制和降低相位误差的方法进行了详细说明。S波段移相器测试结果表明在2.1-2.7GHz频率范围，移相器以5.625°为步进，相位均方根误差（RMS）小于1.7°，插入损耗小于6.3dB，输入输出反射系数小于-10dB。C波段移相器工作在3.6-4.2GHz频率范围，测试相位RMS小于1.73°，插入损耗小于6.4dB，波动小于0.4dB。输入输出驻波比分别为小于1.58和1.52。论文研究了基于GaN工艺的微波晶体管开关建模，提出了基于开关GaNHEMT晶体管物理结构分析的等效开关模型，对模型中各种本征和寄生参数进行了详细分析，并验证了模型的正确性，为在GaN基板上设计微波控制电路比如数字移相器、数控衰减器等打下基础。论文还研究了GaN MMIC工艺的器件建模，分别对电容、电感、微带线以及接地通孔进行建模。最后采用E/D模工艺设计了TTL电平转换电路，将数字控制信号的TTL电平转换成一组高低电平，电压分别为0V和-4V，实现数字电平直接控制耗尽型微波控制器件。
魏冰冰[6]2016年在《星间激光测距系统中光电探测器的研究》文中指出星间激光测距技术是空间引力波探测、地球重力场测量以及新一代低低跟踪卫星重力测量等项目的关键核心技术之一,光电探测器,作为激光干涉测距系统前端接收和传递转换激光信号的装置,其特性将对整个测距系统中低噪声探测及相位测量系统等产生重要的影响。针对新一代低低跟踪卫星重力测量计划中对光电探测器的性能需求,完成实现了超低噪声、高增益带宽的电路设计方案。对测距系统而言,前端光电探测器的噪声会引入系统的相位噪声以及位移测量噪声。为尽可能减少噪声的影响,首先我们详细分析光电探测器的放大电路工作原理,讨论了噪声来源及频率响应等。由电路噪声理论的详细介绍,等效建立了电路噪声模型,并介绍了光电探测器中各器件选型的标准。电路仿真显示:光电探测器-3dB带宽约为38 MHz,比理论计算值略低;在30 MHz的频率响应带宽范围内,其等效输入的电流噪声谱密度为1.35 pA/√Hz,低于噪声理论极限值3 pA/√Hz。为进一步探究光电探测器各噪声源对电路的影响,提出了一种通过电阻、电容等效电路来测量电路传递函数和等效输入电流噪声的测试电路设计方案(即,模拟TIA电路板测试系统)。在常用的利用网络分析仪和频谱仪测量电路传递函数方法基础上,提出了两种新的测试方法:ADC采样法和DPLL扫频法。通过对测试电路输出噪声和传递函数的测试,得到测量电路输入端的等效电流噪声谱密度。在实验环节,完成了光电探测器电路光功率的标定、电路噪声本底的性能测试等实验,并验证了所设计的探测器电路满足各项性能指标的要求。通过与TIA电路板测试系统中电路输入端的等效电流噪声实验对比,讨论了在低频和高频不同频率范围,不同噪声源对电路的噪声贡献。
杨泓渊[7]2009年在《复杂山地自定位无缆地震仪的研究与实现》文中指出本文在分析了数字地震勘探仪器的发展概况和复杂山地地震采集实践的基础上,提出了复杂山地无缆地震仪的设计思想。采用数字存储式独立地震仪结构构建无缆地震勘探仪器野外采集站,通过采集站内置海量Flash存储器和GPS定位高精度同步授时技术,实现野外地震数据的同步采集和长时间存储,从而摆脱传统地震仪中沉重的电缆线,实现无缆化设计。同时,通过GPS静态相对定位技术实现了所有野外采集站的空间三维位置测量,取代了繁琐的地质测量工作。本文以32位RISC型ARM处理器为核心构建了嵌入式Linux硬件平台,结合24位A/D、FPGA以及CF卡海量存储技术完成了单站4通道采集能力的无缆地震采集站的设计。在此基础上,深入研究了地震采集站的低噪声设计方法,获得了1.5μV的噪声水平;采用GPS同步授时技术与高精度实时时钟相结合的技术实现了无缆地震采集站的同步数据采集,达到了±3.2μs的同步精度;深入探讨了GPS静态相对定位原理,完成了无缆地震采集站GPS卫星观测数据的记录和处理,获得了厘米级精度的采集站空间三维位置测量信息,实现了地震勘探中地质测量工作的自动化。最后,组装了24道无缆地震仪样机并进行了实验,取得了令人满意的结果。
梅年松[8]2011年在《适用于802.11a/b/g零中频无线收发机系统中低噪声频率综合器的研究与设计》文中认为频率综合器是无线射频收发机中核心模块,为收发机提供稳定、可编程本振信号。IEEE 802.11 a/b/g多模无线收发机载波频率最高为5.825GHz,为了能应用于零中频系统架构,频率综合器最高频率需要工作在10GHz以上,给设计和实现带来了极大挑战。本文以IEEE 802.11 a/b/g多模零中频收发机应用为背景,研究和实现了一款8.65-11.2GHz低噪声ΔΣ分数频率综合器。首先,论文讨论了频率综合器非理想因素对无线射频收发机系统的影响,根据802.11a/b/g系统协议,推算出了满足该协议频率综合器的性能指标。其次,介绍了锁相环频率综合器的工作原理和基本模块功能之后,分析了频率综合器系统中各个模块相位噪声在闭环传递函数作用下的频响特性,由此总结出频率综合器系统设计步骤和系统噪声的优化方法。接着,针对电路关键模块,深入研究了10GHz频率综合器关键模块电路低噪声以及设计技术：1)9-12GHz低噪声VCO振荡器研究与设计,通过理论分析与计算,得到了影响10GHz频段VCO相位噪声的因素,提出了源极负反馈电流型压控振荡器结构以及开关电容阵列开关晶体管优化策略；2)电荷泵电路研究与设计,分析了电荷泵电路非理想因素对频率综合器性能的影响以及现有电荷泵电路的优缺点,在此基础上重点介绍了一种低电流失配、低电流变化电荷泵的设计思路和方法；3)高灵敏度超宽带二分频器研究与设计,分析了制约二分频器灵敏度的关键因素,提出了一种频率自适应二分频电路；4)低压差线性稳压器研究与设计,分析了LDO对降低频率综合器噪声的必要性,针对目前LDO稳定性与功耗、稳定性与电源抑制比之间折中的问题,给出了一种基于动态极点补偿技术；5)此外针对降低ΣΔ调制器量化噪声问题,采用了一种步长为0.5的7.5/8预分频器结构以及三阶单环ΣΔ调制器结构。最后,基于0.13μm RF CMOS工艺设计了一款适用于802.11a/b/g多模零中频系统的频率综合器,芯片测试验证了本文提出降低噪声技术和方法。本文频率综合器频率锁定范围：8.75-11.26GHz,带内相位噪声小于-84dBc/Hz,积分相位误差小于1.18°,参考杂散小于-60dBc,功耗39.6mW,芯片面积1.26×1.44 mm2(含PAD和ESD电路)。
刘池[9]2012年在《单片T/R组件低噪声放大器关键技术研究》文中指出有源相控阵雷达在通信、军事、等方面应用越来越广泛且不断成熟。随着半导体工艺的不断发展，有源相控阵雷达向单片方向发展。对把多个功能电路集成在一个芯片上的研究越来越热。本项目主要是对应用于相阵控雷达的四通道相控阵收发的单片雷达SOC芯片的研究，本人从事的主要是对收发组件（T/R组件）接受通道中低噪声放大器（LNA）的研究和设计。LNA作为接受通道的第一级，其增益和噪声很大程度上决定了整个T/R组件的噪声性能，是T/R组件中的关键模块。现代相控阵雷达的噪声突出了很高的要求，基于以上背景，如何设计高增益低噪声的LNA成为本课题的关键。本论文中，介绍了相控阵雷达的优势以及国内外研究现状，T/R组件在相控阵雷达中的作用及其主要原理；分析了低噪声放大器的各个性能指标；分析了常用低噪声放大器的结构并对各结构的性能指标进行了分析；分析了宽带低噪声放大器使用的几种常用技术。最后根据项目需要，在TSMC0.35RF SiGe工艺上，采用cascode结构完成了3GHz窄带低噪声放大器的设计，采用电流复用技术在3.1~10.6GHz超宽带上实现了低噪声放大器的设计。窄带低噪声放大器采用2V电压供电，第一级的偏置电流为3.6mA,第二级偏置电流为2.7mA。仿真结果显示：S_(11)在3GHz小于-22dB，S_(22)小于-10dB，噪声系数在2.5dB以下，增益大于40dB。超宽带低噪声放大器采用2.5V电源供电，仿真结果显示：S_(11)小于-9dB, S22小于-10dB,增益S21大于15dB，且增益曲线具有良好的平坦度，最小噪声系数为2.3dB，最大噪声系数为3.55dB。达到预期目的，并完成了版图设计。
李毅[10]2006年在《海水重金属现场分析仪器的硬件设计》文中研究表明本文介绍了一种以光寻址电位传感器、差分脉冲溶出伏安法和硫属玻璃电极作为检测技术,用于现场检测海水中九种痕量重金属元素(铜、铅、锌、镉、铁、锰、铬、砷和汞)自动分析仪器的硬件设计。 仪器在功能上可分为测量系统和控制系统两大部分。我们针对不同的测量技术采用了不同的硬件设计方案,并建立了系统的噪声模型,从而确定了最佳的电路实现方案。对于光寻址电位传感器,我们设计了以高精度调制解调器和直接数字频率合成器件为核心的锁相放大器。对于差分脉冲伏安溶出测量,我们使用高精度连续逼近寄存器型ADC和低偏置电流运放构成微电流采样系统;使用高精度DAC和高速大电流缓冲放大器构成了恒电位计,在微控制器的控制下组成电化学测量系统。对于硫属玻璃电极,我们以高精度的∑-△ADC为核心,配以高输入阻抗低噪声的仪表放大器和低漏电流模拟开关构成了多路高精度电极测量系统。仪器中编写了相应的功能固件来完成特定功能,包括从简单的电压采样到复杂的电化学扫描过程。 控制系统采用微处理器DS80C320和可编程单片机外围器件PSD854F2组成最小系统,具有可靠性好,集成度高,配置灵活,可扩展性好的特点。根据在线自动测量的实际要求,在最小系统基础上扩展了大容量的静态存储器,实时时钟和功率逻辑可寻址锁存器分别用于暂存大容量的数据,记录数据采集时间以及控制电磁阀、直流电机等外围设备。仪器可以根据需要灵活配置泵,阀的开启关闭顺序,延迟时间等测量参数,完成各种复杂的全自动操作,保证了测量的准确性。 我们对样机进行了性能测试,包括锁相放大器的电流分辨率、反向偏压稳定性,电化学系统的电流分辨率、恒压源输出稳定性及电极测量系统的测量有效位数测试。测试结果表明仪器的硬件指标均达到了设计要求。目前我们的仪器正在渤海海域进行海上测试,实践表明我们的系统无需人工操作,可独立完成分析水样的自动进样和测试,非常适合现场检测海水重金属元素。
参考文献：
[1]. 低噪声放大器模块化分析与设计的等效噪声模型法的研究[D]. 王军. 电子科技大学. 1999
[2]. 低噪声放大器模块化分析与设计的等效噪声模型法[J]. 王军. 电子学报. 2000
[3]. 低噪声放大器模块化分析与设计的等效噪声模型法[C]. 王军. 中国工程物理研究院科技年报（2001）. 2001
[4]. 放大技术、放大器[J]. 佚名. 电子科技文摘. 2000
[5]. 应用于相控阵收发组件的射频/微波集成电路设计[D]. 杨小峰. 西安电子科技大学. 2014
[6]. 星间激光测距系统中光电探测器的研究[D]. 魏冰冰. 华中科技大学. 2016
[7]. 复杂山地自定位无缆地震仪的研究与实现[D]. 杨泓渊. 吉林大学. 2009
[8]. 适用于802.11a/b/g零中频无线收发机系统中低噪声频率综合器的研究与设计[D]. 梅年松. 复旦大学. 2011
[9]. 单片T/R组件低噪声放大器关键技术研究[D]. 刘池. 西安电子科技大学. 2012
[10]. 海水重金属现场分析仪器的硬件设计[D]. 李毅. 浙江大学. 2006