【摘 要】
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信号发生器是微波系统领域不可或缺的组成部分,对微波系统的性能有着重要的影响。而在信号发生器中起主要调节作用的自动电平控制系统(ALC),与其工作带宽、功率精度、功率平坦度以及动态调制范围有着密不可分的联系。近些年来,随着市场对微波信号发生器的性能提出了更高的要求,自动电平控制系统也愈发引起了人们对其的重视。本论文针对教研室项目需要,基于一种“双耦合双混频中频信号功率反馈环路”的新型电路架构,提出了
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信号发生器是微波系统领域不可或缺的组成部分,对微波系统的性能有着重要的影响。而在信号发生器中起主要调节作用的自动电平控制系统(ALC),与其工作带宽、功率精度、功率平坦度以及动态调制范围有着密不可分的联系。近些年来,随着市场对微波信号发生器的性能提出了更高的要求,自动电平控制系统也愈发引起了人们对其的重视。本论文针对教研室项目需要,基于一种“双耦合双混频中频信号功率反馈环路”的新型电路架构,提出了一种超宽带高精度大动态数字ALC系统方案,并完成了印制电路板的制作、上位机程序的编写,最终通过测试结果论证了该方案的可实施性。本论文首先介绍了ALC系统的应用领域和分类构成,并对它的一些典型实例进行了简要概述。然后,根据项目需求详细分析系统的设计指标,多方面比较各种电路结构,提出了一种超宽带高精度大动态数字ALC系统方案,并通过对新型电路结构的仿真验证和实物测试以及方案整体的信号链路增益计算,论证了该方案的合理性。另外,再对ALC系统的重要组成部分——数字衰减器、模拟衰减器、功率检波器、放大通道链路、开关滤波组件、固定衰减网络、控制电路以及电源电路进行了具体设计和器件选型。之后,完成了ALC系统方案原理图和印制电路板(PCB)的设计,还有腔体结构的设计以及测试程序的编写。最后,先对各个组件进行单独功能测试,再对整个系统进行联合功能测试,分析测试结果并提出了相关的改进意见。双耦合双混频的新型电路架构,改善了功率反馈的检测机制。数字和模拟衰减器的默契配合,大幅度提升输出信号的功率精度。经测试,该ALC系统实现了在750MHz~6GHz的工作频率范围内,输出信号电平在-85~+20dBm范围内可选,动态范围拓展到105dB,功率平坦度为±1dB。
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