微波傳感器系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、本工作研制開發(fā)了一種基于布拉格電柵的微波傳感器系統(tǒng),用于結(jié)構(gòu)體的應(yīng)變傳感檢測。本工作的基礎(chǔ)是對于布拉格電柵頻譜特性的研究,在分析頻譜特性的基礎(chǔ)上,我們根據(jù)注入和返回信號的需求和特點(diǎn)開發(fā)了用于信號產(chǎn)生,接收,處理和傳輸?shù)慕庹{(diào)儀。
　　我們對電柵的概念,特性進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,包括電柵的由來,結(jié)構(gòu),同時(shí)對信號特性進(jìn)行了簡單的理論分析。在此基礎(chǔ)上,提出了基于布拉格電柵信號特性的解調(diào)儀方案。
　　本文詳述了解調(diào)儀方案的構(gòu)思以及開發(fā)過程

2、。首先,我們需要開發(fā)高精度,小步進(jìn)掃頻源,對電柵進(jìn)行頻率掃頻,確定其頻譜特性?？紤]到電柵需要的注入新號功率水平以及開發(fā)掃頻源的輸出功率,我們又開發(fā)了帶寬覆蓋2-4GHz的微波放大器,同時(shí)配合環(huán)形器,檢波器等對反射信號進(jìn)行分析處理。控制模塊我們采用了ARM芯片ADuC7026,實(shí)現(xiàn)了解調(diào)算法,以及對掃頻源的數(shù)字控制。
　　由于本文的工作主要是微波設(shè)計(jì),鑒于高頻信號及高頻系統(tǒng)開發(fā)過程的特殊性,我們對微波射頻系統(tǒng)領(lǐng)域的一些重要的概念進(jìn)行

3、了闡述,這是高頻信號之所以特殊的原因,也是我們實(shí)現(xiàn)特定功能的關(guān)鍵所在。
　　論文的重點(diǎn)部分詳述了解調(diào)儀內(nèi)部2-4GHz掃頻源和放大器的開發(fā)過程,包括從信號需求分析到器件選型再到電路設(shè)計(jì)和PCB設(shè)計(jì),最后展示了實(shí)物圖和測試結(jié)果。掃頻源能夠?qū)崿F(xiàn)最大3dBm輸出,頻率范圍25-6000MHz,24bit控制字步進(jìn)和3HZ頻率步進(jìn)。其中放大器是由一級低噪聲放大器和功率放大器級聯(lián)組成,前一級負(fù)責(zé)小信號放大,后一級負(fù)責(zé)功率輸出,既保證了低噪聲