超寬帶脈沖源與多阻帶天線的設(shè)計(jì).pdf

1、針對(duì)超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)，提出了基于雪崩晶體三極管的15級(jí)MARX電路超寬帶脈沖源和基于SRR（裂口諧振環(huán)）缺陷地結(jié)構(gòu)的多阻帶超寬帶天線兩方面內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了脈沖源和多阻帶天線在超寬帶瞬態(tài)電磁脈沖系統(tǒng)里的工程應(yīng)用。
　　超寬帶脈沖源方面，先將幾種典型的脈沖產(chǎn)生方式進(jìn)行介紹，選取主流的固態(tài)開(kāi)關(guān)器件來(lái)作為脈沖源的核心器件，然后又將幾種主要的固態(tài)開(kāi)關(guān)器件進(jìn)行特性分析以及對(duì)典型的脈沖電路原理進(jìn)行介紹之后，基于雷達(dá)系統(tǒng)項(xiàng)目對(duì)輸出脈沖高幅值窄脈寬的

2、要求，最終選取FMMT415型號(hào)的雪崩晶體三極管作為核心器件，在對(duì)脈沖產(chǎn)生電路分別進(jìn)行指標(biāo)論證、理論計(jì)算、器件選型和PSPICE電路模擬軟件仿真之后，再進(jìn)行加工測(cè)試和優(yōu)化改良。脈沖源的最終測(cè)試結(jié)果為，輸出脈沖波形為零階高斯脈沖，半高寬度為275ps，峰值為1.044kV，重頻5kHz內(nèi)可調(diào)。脈沖源的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)有兩個(gè)，第一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)是利用末六級(jí)放電電容準(zhǔn)逐級(jí)遞減法將波形進(jìn)行優(yōu)化，也即，C1-9均取100pF，C10-15分別取47pF、47

3、pF、47pF、15pF、15pF和10pF；第二個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)是利用終端負(fù)載并聯(lián)1.5pF小電容的等效濾波器法（電路板的寄生電感聯(lián)同小并聯(lián)電容共同組成了一個(gè)低通濾波器）將波形進(jìn)一步優(yōu)化。從而很好地達(dá)到了探地雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)于時(shí)域脈沖源的工程指標(biāo)。
　　天線方面首先提出了一種共面波導(dǎo)饋電的具有漸變階梯型結(jié)構(gòu)和半橢圓型輻射貼片的超寬帶單極子天線，具有覆蓋整個(gè)UWB頻段的2.9-17.8GHz的寬頻帶阻抗匹配。然后針對(duì)超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)與窄帶通信

4、的沖突干擾現(xiàn)狀，提出了兩種多阻帶天線，第一種多阻帶天線為基于半圓型SRR缺陷地結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了在3.8-4.3GHz的C-Band，5.17-5.9GHz的WLAN和7.8-8.3GHz的用于衛(wèi)星通信X-Band這三個(gè)頻段內(nèi)的阻抗失配效果，主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)是利用單結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)三阻帶；第二種多阻帶天線為基于方形SRR缺陷地結(jié)構(gòu)的四阻帶天線，實(shí)現(xiàn)了在3.7-4.2 GHz的C-Band，5-5.35GHz與5.65-6.05GHz的WLAN及7.8-8.