微波能量检测器系统的设计.doc

微波能量检测器系统的设计

本文共52 24954字

摘 要
人类生活在地球上需要一个良好的自然环境，电磁干扰作为第八大公害已经引起人们的普遍关注。监测人类居住环境，使其满足保护环境所制定的相关标准，是环保的要求。微波能量检测器是通过环境中的天线检测微波信号的功率来反映周围环境中的微波辐射，它通过直接的dB数显示来反映环境的辐射强度。系统由信号接收部分、功率检测部分和数字显示部分组成。天线首先接收到微弱的辐射信号，经滤波和低噪放（MAX2642）后的高频信号，输出给对数放大器（MAX2015）电路，之后出来的是直流电压信号，再经数字表头完成A/D转换和显示。从而定量地反映出测量所在地的辐射强弱。以便及时预防处理，以确保用户了解掌握自己生活工作场所的辐射情况，确保人身财产安全。

关键词：微波，功率检测，辐射检测，对数放大器

目 录
第一章 概 述 4
1.1 提出问题 4
1.2 解决问题 4
第二章 微波能量检测器系统 5
2.1 系统框架 5
2.2 射频功率检测的发展 6
2.2.1 利用二极管检测功率法 6
2.2.2 真有效值#直流( TRMS#DC) 转换检测功率法 7
2.2.3 对数放大检测功率法 7
2.3 系统的灵敏度 8
2.3.1 天线接收下来的外部噪声的等效噪声温度 9
2.3.2 天线损耗电阻的等效噪声温度 9
2.3.3 馈线引入的噪声温度 9
2.3.4 接收机内部噪声等效到其输入端的噪声温度 9
2.3.5 系统的等效噪声温度 10
第三章 工具软件介绍 11
3.1 PROTEL 99SE简介 11
3.1.1 Protel 99各模块功能介绍 11
3.1.2 电路板设计步骤 12
3.2 Ansoft HFSS 10简介 13
3.2.1 Ansoft HFSS功能分类 13
3.2.2 HFSS 天线仿真步骤 14
第四章 系统设计与实现 15
4.1 系统工作原理 15
4.2 天线的设计 15
4.2.1 接收天线的特性 15
4.2.2 螺旋天线主要原理 20
4.2.3 Ansoft HFSS 仿真分析 20
4.3 滤波器和低噪放设计 21
4.3.1 低噪声放大器 21
4.3.2 低噪声放大器指标 22
4.3.3 低噪声放大器设计 23
4.4 对数放大器电路设计 25
4.4.1 对数放大器的分类 25
4.4.2 MAX2015芯片简介 26
4.4.3 电路结构 28
4.4.4 性能参数 29
4.5 系统PCB版的绘制 29
4.5.1 高频电路PCB注意事项 29
4.5.2 我的系统PCB版 29
第五章 系统制作调试 31
5.1 制作过程 31
5.2 系统调试 32
5.3 测试前的校准 33
第六章 总结与体会 34
致 谢 36
附录一 参考文献 37
附录二 英文翻译原文及翻译 38
附录三 开题报告 50