Luận án Nghiên cứu nâng cao chất lượng mô-đun thu phát dùng cho hệ thống mạng pha tích cực

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG MÔ-ĐUN THU PHÁT DÙNG CHO HỆ THỐNG MẠNG PHA TÍCH CỰC

Ngành:

Kỹ thuật

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu nâng cao chất lượng mô-đun thu phát dùng cho hệ thống mạng pha tích cực" tập trung vào việc cải thiện hiệu suất của mô-đun thu phát (MĐTP), thành phần cốt lõi của Hệ thống mạng pha tích cực (HTMPTC). Các HTMPTC, với khả năng quét búp sóng điện tử linh hoạt và cấu hình mềm dẻo, đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều hệ thống vô tuyến như ra-đa, thông tin vệ tinh, và IoT. Tuy nhiên, việc nâng cao chất lượng MĐTP, đặc biệt về độ phân giải xoay pha và hiệu suất công suất, vẫn là một thách thức lớn.

Với mục tiêu phát triển các MĐTP chất lượng cao phù hợp với yêu cầu của HTMPTC đa chức năng, luận án đã đề xuất ba đóng góp chính. Thứ nhất, luận án giới thiệu cấu trúc bộ suy giảm số kết hợp xoay pha tín hiệu có độ phân giải cao và chi phí thấp, sử dụng linh kiện thương mại. Cấu trúc này cho phép điều khiển đồng thời chức năng suy giảm và xoay pha, giải quyết vấn đề xoay pha theo mức suy giảm và nâng cao độ phân giải pha cho MĐTP. Các kết quả mô phỏng và thử nghiệm ở băng tần C đã chứng minh hiệu quả của giải pháp này với sai số thấp.

Thứ hai, luận án nghiên cứu và thiết kế bộ khuếch đại công suất (KĐCS) GaN điều chế nguồn hiệu suất cao. Bộ KĐCS này duy trì hiệu suất công suất cao trong dải rộng công suất đầu ra và băng thông rộng, đáp ứng yêu cầu của HTMPTC. Bằng việc áp dụng công nghệ GaN, chế độ thiên áp Class AB và kỹ thuật điều chế nguồn, thiết kế đã cải thiện hiệu suất công suất của HTMPTC lên đến 18-26% khi sử dụng các phân bố công suất khác nhau.

Thứ ba, luận án đề xuất một cấu trúc MĐTP giao tiếp số cho HTMPTC đa chức năng, tích hợp các kết quả nghiên cứu trên. Cấu trúc này kết hợp bộ tổng hợp số trực tiếp (DDS) và bộ điều chế IQ để tổng hợp và điều khiển pha, biên độ của tín hiệu phát, đảm bảo tính mô-đun hóa, hiệu suất công suất cao, độ phân giải xoay pha cao, và khả năng tổng hợp tín hiệu đa dạng, linh hoạt. Các thử nghiệm đã xác nhận khả năng tổng hợp chính xác các dạng tín hiệu phức tạp và băng rộng.

Tổng thể, luận án đã cung cấp các giải pháp kỹ thuật cụ thể nhằm nâng cao chất lượng MĐTP, góp phần vào sự phát triển của HTMPTC hiện đại. Các hướng nghiên cứu tiếp theo bao gồm hoàn thiện tích hợp MĐTP và nghiên cứu vi mạch tích hợp toàn bộ.

Mục lục chi tiết:

Luận án gồm 4 chương, ngoài phần Mở đầu và Kết luận:

• Chương 1: Mô-đun thu phát cho các hệ thống mạng pha tích cực
• Chương 2: Bộ suy giảm số kết hợp xoay pha tín hiệu
• Chương 3: Bộ khuếch đại công suất hiệu suất cao cho mô-đun thu phát của hệ thống mạng pha tích cực
• Chương 4: Cấu trúc mô-đun thu phát giao tiếp số cho hệ thống mạng pha tích cực đa chức năng

Cuối mỗi chương có kết luận chương khái quát kết quả nghiên cứu và các công bố khoa học liên quan. Cuối cùng, phần kết luận chung tổng kết các kết quả đạt được, đóng góp khoa học, các tồn tại và một số định hướng nghiên cứu tiếp theo của luận án.