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硕士学位论文 C波段连续波应答机的设计与实现，共73页。
摘要
c波段连续波应答机是浙江大学微小卫星研究中心首次研发的高频段应答机之一,随着深、低空探测技术的不断深入及完善,低频段应答机已不能完全适应太空探测的应用需求,高频段应答机的开发变得越发重要,c波段连续波应答机作为浙江大学XX卫星有效载荷的一部分,在完成用户要求的基本功能前提下注重小型化、高稳定度、快速锁定等特点的研究,为后续应答机的利用最大化打下了良好的基础。
本文以c波段连续波应答机的设计和实现为主线,介绍了应答机的结构组成、设计过程、指标的实现过程及出现的问题,对应答机嵌套环路参数进行了设计,对其锁定时间进行了分析,提出了干扰问题及避免措施,最后给出了主要指标的测试结果并提出了设计中的不足,为后续应答机功能的完善提供了改进方向。
C波段连续波应答机继承了浙江大学S波段模拟测控应答机的设计思想,在接收前端增加了 C波段部分。设计过程中根据相干转发比重新对频率进行了分配;采用了带有新型载波跟踪环的嵌套锁相环结构,新型载波跟踪环具有锁定范围大、锁定速度快等优点,应答机将在不需要辅助电路的情况下实现相干转发比并能减小环路的锁定时间;应用集成的频率综合器替代以往的分立倍频器,使得应答机的小型化得以实现,尺寸得以减小。采用新频点后应答机的性能产生了很大的变化,故需要对载波环路重新进行设计,并对环路锁定时间进行了分析。由于C波段连续波应答机包括两路不同频点、相同电路结构的双通道系统,频点接近,如何保证两通路之间互不干扰,使应答机正常工作是十分必要的,本文分别从信号线配置与PCB布局布线两方面保证应答机的正常工作。
经最终测试,得到C波段连续波应答机两通路接收灵敏度为-93dBm、发射功率为19.5dBm和15dBm、载波锁定范围为±200KHz、环路锁定时间为640//S、重量为120g、功耗为4.5W(两通道),基本达到了设计要求。
关键词:C波段连续波应答机;嵌套锁相环;锁定时间;小型化

目次
致谢 I
摘要 III
Abstract...................................
@ 次 VII
1.1 %小卫星发展现状 1
1.2 应答机小型化研究现状 3
1.3 论文研究内容 4
2 应答机总体设计及理论分析 6
2.1 应答机任务要求及指标 6
2.1.1 应答机工作模式 6
2.1.2 应答机设计指标 6
2.2 应答机总体设计 7
2.2.1 射频接收模块 7
2.2.1.1载波快速捕获设计 8
2.2.2 射频发射模块 11
2.2.2.1功率自动控制方案初步设计 11
2.2.3 数字处理模块 12
2.2.4 电源管理模块 14
2.3 应答机主要指标分析 14
2.4 本章小结 16
3 应答机的详细设计 17
3.1 频率分配 17
3.2 器件选型 18
3.3 接收模块设计 19
3. 3. 1载波跟踪环路参数设计 20
3.4 发射模块设计 21
3.4.1 功率自动控制详细设计方案 22
3.5 数字处理模块设计 23
3.6 接口设计 26
3.7 其他设计 28
3.7.1 抗干扰设计 28
3.7.2 可靠性设计 29
3.7.3收发隔离度设计 29
3.8 本章小结 30
4 系统锁定时间分析 31
4.1 锁相环基本原理 31
4.1.1 锁相环基本原理与结构 31
4.1.2 环路滤波器介绍 33
4.1.3 嵌套环路结构 35
4.2 锁定时间的理论分析与实际测试 38
4.3 本章小结 40
5 主要性能指标测试 41
5.1 测试平台 41
5.2 主要指标测试 42
5.3 本章小结 47
6 卷结 49
参考文献 51
作者简介 55