纳秒级脉冲源及GPS天线的研究与设计

摘要

论文的主要内容包括纳秒、亚纳秒级脉冲源和GPS天线设计与研制两部分。
　　纳秒级脉冲源的研究与设计。针对医用IEM效应实验研究的亚纳秒冲激电脉冲信号源需求，设计并研制了基于MOSFET固态开关器件和快速电路的亚纳秒电脉冲源。实验测试表明，脉冲信号源在50负载上可产生峰值电压0.1-1kV准连续可调，半峰值脉宽60ns-220ns分档可调(脉宽步进值50ns)，电脉冲上升沿20ns，下降沿40-200ns；重复频率为1-5kHz分档准连续可调的准高斯脉冲信号，信号源体积为32×30×7cm3；脉冲信号源输出电脉冲参数及电压通过控制软件程序由上位计算机控制。
　　亚纳秒级脉冲源的研究与设计。针对冲激体制近炸引信及快速响应电路需求，采用阶跃恢复二极管(SRD)快速响应器件及简单的RLC放电电路，在PSpice仿真软件优化计算基础上，设计并研制了在50负载上可产生峰值电压4V，脉宽600ps，重频为10MHz，触发抖动为70-80ps的小型电脉冲信号源，脉冲信号源的体积为69×22×5mm3。
　　共面波导馈电的GPS天线的设计。针对GPS汽车定位天线设计需求，在CST电磁仿真优化计算基础上，通过在微带超宽带天线地板上设计三个“L”型枝节，设计并研制了共面波导馈电的GPS微带型天线，实验测试表明，天线带宽为545MHz，覆盖了FCC规定的中心频率分别为1.227 GHz和1.575GHz的GPS汽车定位频带；天线的驻波比(VSWR)和轴比(AR)分别为VSWR≤2，AR≤3。能够满足汽车定位应用需求。

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第一章 绪论

1.1 纳秒级脉冲发展背景

1.2 纳秒级脉冲发生过程研究方法

1.3 微带圆极化天线研究现状

1.4 选择课题的工程意义

1.5 选择课题的可行性

1.6 论文的结构安排

第二章 纳秒级脉冲形成中的典型开关

2.1 脉冲形成中的开关的分类

2.2 闭路开关

2.3 断路开关

第三章 高速脉冲发生电路设计

3.1 SRD脉冲发生器设计电路

3.2 用MOSFET产生纳秒级脉冲设计实例

第四章 天线设计

4.1 天线参数

4.2 GPS天线设计

第五章 总结和展望

5.1 总结与展望

5.2 论文的创新点

致谢

参考文献

攻硕期间获得的研究成果