【摘 要】
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烟幕是现代战争重要组成部分,而烟幕云团的毫米波衰减率是研究烟火药配方与功能添加剂设计的一个重要参数。所以独立自主开发出一套能满足烟幕衰减率测量的毫米波频段的专用测试系统显得极其重要。本文根据南京理工大学提出的“3mm/8mm毫米波透过率测试系统”的技术需求,研究了W和Ka频段收发模块,结合其他部件如定制的天线,线性电源、架设平台和相关软件等,集成了一套完整测试系统。该系统可用于外场条件爆炸成烟的毫
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烟幕是现代战争重要组成部分,而烟幕云团的毫米波衰减率是研究烟火药配方与功能添加剂设计的一个重要参数。所以独立自主开发出一套能满足烟幕衰减率测量的毫米波频段的专用测试系统显得极其重要。本文根据南京理工大学提出的“3mm/8mm毫米波透过率测试系统”的技术需求,研究了W和Ka频段收发模块,结合其他部件如定制的天线,线性电源、架设平台和相关软件等,集成了一套完整测试系统。该系统可用于外场条件爆炸成烟的毫米波发烟剂透过率测试,也可借助可供燃烧反应的微波暗室,用于研究毫米波的衰减效应。根据目前毫米波主要通过X波段或者Ku波段倍频产生的方式。本文分别设计了X波段频率源模块、W和Ka波段发射模块、W/Ka波段接收模块、中频模块等,这些模块实现各自的功能并有各自的指标约束,它们的有序级联构成了毫米波收发模块的整体电路。整篇文章先围绕着这些模块的电路设计和实现方式进行具体分析,又对各个模块的调试方法、测试方式和测试结果作了详细说明。毫米波收发模块达到的主要技术指标:W频段发射模块输出频率为95GHz,输出功率大于15dBm,相位噪声为-83dBc/Hz@1kHz,-92dBc/Hz@10kHz,-92dBc/Hz@100kHz;Ka频段发射模块输出频率及功率为36GHz和32dBm,相位噪声为-92dBc/Hz@1kHz,-96dBc/Hz@10kHz,-99dBc/Hz@100kHz;W和Ka波段毫米波接收模块输出中频信号频率分别为1.6GHz和1.2GHz,变频增益分别为11.3dB和8.2dB,噪声系数分别为5.01dB和2.98dB,由于中频模块噪声系数影响极小,因此完全满足接收机噪声系数的设计要求;中频模块增益控制范围大于30dB,检波器输出电压线性范围为0.5V~2.3V,对应的功率变化线性范围为36dB,满足不低于32dB的线性动态范围设计要求。最后结合定制的天线等部件完成了系统集成并交付用户验收,完全满足用户测量要求。
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