布里渊分布式光纤传感系统中的射频信号源的设计

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论文讲的是建立在分布式光纤传感系统基础上的一个射频信号源模块的设计与制作,它是本文涉及的分布式光纤传感系统中很重要的组成部分,其性能好坏直接影响到设备的性能和系统工作时的灵敏度。  论文首先介绍了分布式光纤传感系统的技术背景,包括传感技术、光纤传感技术、分布式光纤传感技术的发展历程,说明使用该技术的先进性和优越性。接着,论文进一步指出设计的目标是制作其中的一个重要模块,即射频信号源。论文还介绍了市面上已有的射频信号源产品,对比了制作成本后突出了本次设计在成本上的优势。  针对射频信号源模块,论文引出了频率合成技术,然后介绍了频率合成技术的基础知识和发展概况,分别介绍了直接频率合成、数字(DDS)频率合成、锁相式频率合成这三种已发展完善的技术,并对比了各自的优缺点。其中,重点分析了锁相式频率合成器,同时介绍了锁相环结构的组成与原理。  论文阐述了主芯片HMC778LP6CE的选型原因,也分析了其它必要的芯片的选型,如C8051F340单片机。重点对HMC778LP6CE芯片的工作原理、工作模式等进行了分析,从数据手册等资料分析了它内部的结构,明确了应该如何利用它内部集成的锁相环频率合成器以合成目标的10GHz射频信号,提出了该芯片内部寄存器的配置方法。此外,论文还对射频PCB设计的部分技巧进行了介绍,包括射频PCB的板层、布线、阻抗设计等。论文先解释了阻抗和阻抗匹配的概念,然后详细介绍了利用Si9000软件计算信号线的阻抗的步骤,以及实现阻抗匹配的方法。还分析了对射频PCB进行特殊处理的必要性。此后,根据芯片需要的配置数据,用C语言在KEIL平台上编写了控制MCU(C8051F340)的代码,下载到单片机后,得到了MCU的控制信号。最后,连接起C8051F340和HMC778LP6CE的两块PCB,搭建起了实验平台。  论文对分布式光纤传感技术有较全面的介绍,对频率合成技术和射频PCB的设计技巧等方面有较深的分析,并且通过实验验证了这些分析的合理性和可行性,因此对一些相关的工程实践项目有一定的参考价值。  
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