微带-缝隙馈电的渐变缝隙天线及其阵列应用

介绍了一种以斜角微带-缝隙过渡馈电的Ka波段渐变缝隙天线.这种馈电方式在阵列应用中有很大的优势,因为天线阵和馈线可一次印刷制造,并且也易于和其后的电路集成.使用这种馈电方式和一组PIN开关实现了一组线阵共用同一接收机通道的效果,对于毫米波阵列成像系统研究具有重要的意义.     

8～11 GHz 200 W GaN内匹配功率管

高输出功率氮化镓高电子迁移率晶体管(GaNHEMT)已广泛开发用于X波段雷达应用,为了应对雷达系统集成化与一体化发展对功率放大器宽频带、高功率工作能力的需求,基于南京电子器件研究所0.5μm GaN HEMT工艺平台,研制了一款8.0～11.0 GHz宽带200 W内匹配功率管。该器件内部包含4只10.8 mmGaN HEMT管芯,通过L-C网络降低管芯虚部阻抗,并使用多级微带阻抗变换器进行宽带阻抗变换和功率分配/合成,实现宽带50Ω阻抗匹配。该器件在8.0～11.0 GHz频带内,于漏极电压40 V、脉冲宽度100μs、占空比10%测试条件下,输出功率超过200 W,功率附加效率高于37.3%,功率增益大于8 dB,并在频带内获取了峰值输出功率263 W、最佳功率附加效率43.1%和最大功率增益9.2 dB,是X波段相关报道中,国内外首次实现在8.0～11.0 GHz频带范围内输出功率达到200 W以上。     

单栅场效应管可变增益放大器设计

本文介绍了一种可变增益放大器设计方法。在X波段实现了极党的电平控制范围（＋45—－15dB）。由于采用了价格低廉的ATF13100型单栅场效应管,使得该放大器制作成本大为降低,电路设计更加简便。     

一种新型单层微带反射阵列设计

设计了一个工作于X波段的单层微带反射阵列天线,阵列单元采用双方环与方形金属贴片组合结构,通过调整内侧方环的长度可以实现超过360°的移相范围。选择角锥喇叭天线作为微带反射阵列的馈源。为了获得宽带特性,阵元间距选择约1/4中心频率波长。利用高频电磁仿真软件Ansoft HFSS对所设计的反射阵列进行建模仿真,结果表明:反射阵列在中心频点处的增益为20. 5 dB,1 dB增益相对带宽达到20. 9%。在此基础上调整阵元尺寸,使得反射阵列主波束分别指向φ=0°,θ=30°和φ=0°,θ=-45°方向。所设计的反射阵列具有频带宽、增益高、可设定主波束指向的优点。     

超宽带强电磁防护能量选择表面设计

为应对强电磁脉冲对电子信息系统的威胁,设计了一种具备收发兼容特性的超宽带强电磁防护能量选择表面,有效拓展了能量选择表面的工作带宽和工作频率,可为L、S、C波段的超宽带用频装备提供不低于14 dB的防护效果。该能量选择表面是一种周期结构,每个单元包含一对箭头形结构和一个开关二极管,可根据外界辐照电磁波的能量密度自适应切换反射或透波状态,从而实现强电磁防护与工作信号收发兼容。仿真研究表明,这一新型能量选择表面在L、S、C波段的插入损耗小于1 dB,强电磁防护能力达到22 dB。在波导中对设计的样件进行了性能验证,结果显示,该样件在波导中的平均插入损耗为1 dB,防护能力达到了14 dB,初步验证了设计结构的低插入损耗和高防护特性。     

高线性宽带高频功率放大器研制成功

供短波单边带通信设备使用的全固态高线性宽带高频功率放大器,最近由通信工程学院电子线路教研室研制成功。这种全固态电路高频功率放大器,电路结构紧凑。它的频带宽,可以覆盖整个短波波段。采用功率合成技术,输出功率(PEP)可达到1kW 以上;三阶以上互调失真产物优于-32dB(采用标准的双音测试方法)。根据某工程的要求,目前已研制成下列几种不同技术指标的宽带高频功率放大器:(1)输出峰包功率:P_o≥50W;频率范围:2～30MHz;三阶互调失真产物 IMD_3≤-36dB。三阶以上互调失真产物优于-36dB。(2)输出峰包功率:P_o≥250W;频率范围:2～30MHz;IMD_3≤-32dB。(3)输出峰包功率:P_o≥460W;频率范围:.2～30MHz;IMD_3≤-32dB。以上几种全固态宽带高频功率放大器也可应用于现代高频通信设备及其它电子设备。     

W波段雷达导引头低剖面单脉冲天线研究

为降低W波段毫米波雷达导引头单脉冲天线的体积和加工难度,设计了一种新型雷达导引头低剖面单脉冲径向线缝隙阵列天线(MPRLSA).该天线由矩形波导一径向线变换器、径向线缝隙阵列和平面和差网络组成.使用遗传算法和电磁场仿真软件相结合的方法自动优化设计导引头单脉冲天线各个部件,给出了优化前后和差方向图.仿真性能满足使用要求.     

新型串联锂离子电池组主动均衡电路设计

为解决串联锂离子电池组电压均衡问题,提出了一种新型主动电池到电池均衡电路。该电路主要包括N+5个双向开关以及一个LC谐振电路,其中,N表示电池组中电池的数量。利用LC串联谐振电路能够直接将能量从最大充电电池传输至最小充电电池,无需使用多绕组变压器。并且在零电流开关条件下,运行电路中的所有开关能够减少平衡所用功耗。通过10节串联锂离子电池的实际测试,结果显示相比常规均衡电路,提出的电路能够实现快速平衡并且传输效率更高。当均衡功率为0.48 W和2.04W时,实测功率传输效率分别为92.7%和79.2%。     

移动卫星天线转接式径向功率分配器/合成器

本文介绍了Ｌ波段移动卫星天线阵使用的一种多路转接式径向功率分配器／合成器,设计该器件采用的是廉价的衬底和封装开关二极管,其特点是在百分之七的带宽内,其反射损耗良好,插损小。     

低调谐增益变化的10 GHz电感电容式压控振荡器设计

基于0.18μm CMOS工艺,设计了一种应用于无线通信和雷达系统的低变化调谐增益的电感电容式压控振荡器.该电路包括分布式偏置可变电容阵列和开关电容阵列,合理选择偏置电压扩展电容-电压曲线覆盖范围,在整个调谐电压范围内,可有效降低调谐增益.三位开关电容阵列将整个可调频率范围分为8个子频带,通过控制可变电容实现子频带内频...     

毫米波注锁扫描辐射计系统设计

基于注锁振荡器阵列的波束控制理论,提出了一种注锁电扫描毫米波辐射计的系统设计方案,给出了天线阵列的设计参数,讨论了阵列的角度扫描限制.通过谐波提取的方法构建了3 mm波段的注锁振荡器阵列,降低了注锁阵列的实现难度.最后讨论了辐射计的系统参数.     

Ku波段低噪声放大器的设计

运用ADS仿真设计工具,应用Fujitsu公司的FHX04X管芯,分析设计了一个Ku波段的二级平衡式低噪声放大器,在14 GHz～16 GHz的频率范围内获得了低于2 dB的噪声系数,大于16 dB的增益,同时满足输入输出驻波比小于2,输出1 dB压缩功率点大于8 dBm.并和单端电路形式的设计结果进行了比较.     

波导窄壁鳍线槽定向耦合器的研究

本文提出了一种新型的毫米波集成定向耦合器及其优化设计方法。耦合区由一系列敷在介质基片上的双侧鳍线槽构成,可用光刻技术制作。优化设计基于修正的传输参量,考虑了膜片的厚度效应和耦合区相邻不连续性之间的高次模相互作用,给出了 Ka 波段和 W 波段3dB 定向耦合器的优化设计结果,研制了 Ka 波段实验样品。     

高功率微波径向线连续横向枝节阵列天线设计

为了实现Ku波段高功率微波的定向发射,研究并设计了新型高功率径向线连续横向枝节阵列天线。该天线采用圆极化同轴TE₁₁模式进行馈电,经双层径向线波导传输后,通过连续横向枝节单元向外辐射。天线工作在驻波模式,相邻两圈缝隙的径向间距为一个波导波长,在上层径向线末端放置短路金属杆,金属杆表面到最内侧缝隙的径向间距为半个波导波长,整个天线具有较高的增益和功率容量。仿真研究了一个工作在14.25 GHz的天线,天线的高度为80 mm,半径为285 mm。仿真结果表明:该天线具有35.3 dBi的增益和47%的口径效率,反射系数小于-25 dB,辐射效率超过99.0%,同时具有吉瓦级的功率容量。     

FQPSK和SOQPSK信号的通用准最优解调设计

FQPSK-JR和SOQPSK-TG是IRIG-106遥测标准中可以互换的两种信号体制,两种信号有着近乎相同的功率效率和带宽效率。尽管两种信号都可以采用常规的OQPSK接收机进行解调,但是基于OQPSK结构的接收机忽略了两种信号固有的记忆特性,其解调性能损失相比最优解调达2dB之多。在遥测链路中,受设备体积及电源限制,2dB的功率损失是至关重要的。虽然基于其调制体制相对应的最优接收机都能提高功率效率,但信号产生体制的不同导致了其对应的最优接收机结构不同。将IRIG-106标准中的FQPSK-JR信号用CPM调制来近似表示,将SOQPSK-TG信号的频率成型脉冲进行了截短近似,设计了基于CPM的通用准最优解调器。基于CPM近似设计出的解调器与OQPSK解调器一样无须对两种信号进行识别,仿真表明基于CPM设计的通用解调器对两种信号进行解调的渐进损失都很小,对复杂度也进行了分析对比。     

0.18 μm CMOS工艺的GPS/BDS双模可重构接收机射频前端

采用低中频架构设计了一种0.18μm CMOS工艺的GPS/BDS双模可重构接收机射频前端,能在GPS L1模式或BDS B1模式下工作。通过频率自适应电路调整中频滤波器的时间常数,降低其频率不确定度;压控振荡器中加入4位开关电容阵列,以提高频率调谐范围和相位噪声性能;通过硬件复用的方式降低系统功耗。测试结果表明,在1.8 V电源电压下,功耗37.8 m W,电压增益为103 d B,GPS L1和BDS B1波段噪声系数均小于3.2 d B。     

伺服系统中的脉宽调制

以误差讯号调制脉冲宽度并经功率开关放大以驱动伺服电机是伺服放大器的一种设计方案。它的多数环节工作在开关状态从而具有效率高的优点。该方案应用于交流系统可降低对讯号源频率稳定度的要求,此外还适用于调频伺服系统。     

有源相控“智能蒙皮”波束控制系统的设计与实现

针对当前机载有源相控阵技术的先进性与实现的复杂性,和智能蒙皮技术具备的共形、承载能力和自适应性,提出一种融入两大前沿技术的有源相控阵"智能蒙皮"波束控制系统的实现方案。在自主开发的4×4有源相控阵智能蒙皮试验架构中,设计一个ARM+CPLD+自主开发数字移相功率发射模块的S波段波束控制系统方案。仿真与测试结果验证了所设计方案的有效性和可行性。     

6.3GHz反馈型介质谐振器振荡器的设计与实现

文章设计了一种场效应管源极输出的并联反馈型C波段介质谐振器振荡器,较详细地讨论了该结构的设计和仿真方法,即利用HFSS电磁仿真软件与ADS电路仿真软件联合仿真的方法,对介质谐振器振荡器性能进行了优化设计和仿真,并采用单管GaAs FET实现了输出频率为6.3 GHz的介质谐振器振荡器,得到了较满意地测试结果,其输出功率大于5 dBm,相位噪声为-94 dBc/Hz@10 kHz、-120 dBc/Hz@100 kHz。     

无线充电系统的设计与实现

针对传统充电系统的非便携性,利用无线感应原理设计了一种无线充电系统。该系统包括发射模块、接收模块和监测模块,监测模块以AT89C51单片机为核心,实现了对充电状态的监测和控制。通过实验验证,本系统最大充电电流达到了600 m A,最大功率达到了3 W,同时本系统还验证了不同充电距离下的充电电流和充电功率。