激光雷达散射截面测量中电子学放大系统

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1、摘要本文研究用于激光雷达散射截面测量系统的前置放大器和有源滤波器的设计。主要围绕低噪声前置放大器和有源双二次带通滤波器的设计进行讨论。目前，市场上的低噪声放大器大多应用于射频段且输入阻抗不高，不适合本文激光雷达散射截面测量。本文低噪声前置放大器要求设计高输入阻抗，在1KHz处放大倍数足够高且噪声足够低。有源滤波器使用灵敏度比较低的双二次带通滤波电路，要求中心频率为1KHz，中心频率处增益为1000，品质因数为100。本文论述了低噪声放大器理论，重点讨论了本文所设计的低噪声前置放大电路的参数设置以及低噪声化方法。随后讨论了放大器与前级光电探测器的噪声匹配

2、问题。求解了本文低噪声前置放大器的放大倍数和噪声系数。论述了双二次滤波电路的相关理论，重点讨论了有源双二次带通滤波电路的设计方法。随后对双二次型滤波电路对RC元件和集成运算放大器增益变化的灵敏度进行了讨论。并求解出符合本文要求的双二次带通滤波电路参数。根据求解出的电路参数，分别对低噪声前置放大器和有源双二次带通滤波器进行仿真。接着对实际的放大电路和滤波电路进行实验及调试，得到实验数据并进行讨论。实验结果满足设定指标。关键词：激光雷达散射截面低噪声放大器有源滤波器Abstract111econtentofthispaperishowtodesignalo

3、wnoisepreamplifierandabiquadactivebandfilterforthemeasurementofLaserRadarCrossSection(LRCS)．Mostofthelownoiseamplifiersavailableareusedinradiofrequencyapplication,、Ⅳinlalowinputimpedance，whichisnotsuitableforthemeasurementofLRCS．Inthisthesis，lownoisepreamplifierisrequiredtohaveh

4、ighinputimpedance，lownoiseandhighmagnificationat1m．11leactivefilteremploysthebiquadactivebandfilterwhichhaslowsensitivity,acenterfrequencyof1KHz，gainof1000andqualityfactorof100．砸sthesisanalysesthebasicprinciplesoftheLowerNoiseAmplifier(LNA)，witllitsemphasisonthedesignofparameter

5、sandlow-noisingmethodsoftheLNA．nefollowingpartdiscussesthenoisematchingbetweenLNAandthephotoelectricdetectorandsolvestheLNA'smagnificationanditsnoisecoefficient．Thebasictheoryofbiquadactivefilterisalsoanalyzedinthisthesis，、)I，itllthefocus011thedesignmethodofthebiquadactivebandfi

6、lter,whichisfollowedbythediscussionofthesensitivityofthebiquadactivecircuitduetothevariationofRCcomponent’Smagnitudeandintegratedoperationalamplifier’Sgain．Finally,theparametersofthebiquadactivebandfilterwhichmeetstherequirementsareobtained．Accordingtotheparameterobtained，thecir

7、cuitsofLNAandbiquadactivebandfilteralesimulatedrespectively．Thenexperimentaldataareobtainedbytestingbothoftheactualcircuits，whichsatisfiestheexpectedresult．Keywords：LaserRadarCrossSection，lownoiseamplifier,activefilter第一章绪论随着科技的迅速发展，能够实时、迅速的掌握信息对国民生产的各行各业是至关重要的。尤其是在国防军事领域，夺取信息优势

8、已成为争取现代战争主动权的关键。雷达作为一种可以全天时、全天候的对目标进行探测、定位、导航及跟