脊波导宽频带电磁参数测试技术

针对高损耗介质材料电磁参数的宽频带测试问题,提出了利用脊波导进行测试的新方法,建立了电磁参数测试系统,并采用TRL技术进行了系统校准。该方法仅用3个波段的脊波导即可覆盖2.0～18.0GHz宽频带范围内的电磁参数测试,具有频带宽、体积小、测试精确度高等优点。     

微波测碳仪

SCD-Ⅲ型微波测碳仪是一种新型的发电厂燃煤锅炉飞灰含碳量测试仪表。与电厂现有的氧量表和中烟温测度系统配合,可以构成一套实时、连续检测锅炉燃烧效率的系统。为提高锅炉的经济运行水平,减少燃煤的环境污染提供了一套有效的测量仪器。该测碳仪具有系统工作稳定可靠,测量回路无堵现象,测试系统具有智能化操作等优点。其主要技术指标:(1)含碳量测量范围:0.5～15%(重量比);(2)测量精度:±2.5%;(3)分辨率:0.1%;(4)工作温度:?40～ 50℃;(5)模拟输出:4～22mA(含碳量成线形);(6)数字输出:Rs～422;(7)电源:220V±10%,50Hz60VA,AC;(8)机箱体…     

用谐波混频器开发的W波段毫米波测试系统

论述了3mm波信号源的频率、频谱(包括相噪)测试系统的建立。完成了系统的关键部件-3mm波谐波混频器的研制工作,并且利用已开发的系统,测试毫米波信号源的一些性能特性。     

高温超导薄膜微波表面电阻测试方法

介绍一种工作在12 GHz附近的高温超导薄膜微波表面电阻sR测试系统,该系统采用低损耗高介电常数的蓝宝石构成工作在TE011+δ谐振模式的介质谐振器,在77 K时,利用它对高温超导薄膜的微波表面电阻sR进行测试,提高了整个测试系统的品质因素,可成功地用于单片φ50.8 mm较大超导薄膜的无损伤测试,整个测试系统体积小、操作方便,且所需实验条件简单,测试灵敏度高,具有简便、快捷、适合于工业化生产检测的特点。     

科研成果介绍

微波频带识别系统微波频带识别系统是工程中的关键部件之一,是工程发射机中的前级系统,担负着识别输入信号频带的功能。该系统采用双重金属外壳密封,电磁兼容性好,抗干扰能力强。其主要技术指标:(1)频带识别范围:?f1:2.50~2.74GHz;?f2:2.74~2.98GHz;?f3:2.98~3.24GHz;?f4:3.24~3.50GHz;(2)输入功率:50mW;(3)输入信号:脉宽18ms,周期20ms的调幅波;(4)输出信号:VO>10mW;(5)带内衰减:≤1±0.5dB;(6)阻带衰减:偏离频带50MHz处≥40dB;(7)在交叉点频率±5MHz处阻带衰减≥5dB;(8)第二道带远离工作频率。数据录像监控系统数据录像监控系统是…     

Q波段宽带四倍频放大组件研究

Q波段(33~50GHz)比Ka波段(26.5~40GHz)频率更高,对这一波段国内研究较少。该文设计了一种Q波段宽带四倍频放大组件,该组件包含两级二倍频器、两级之间的带通滤波器和一级毫米波功率放大器,最后通过微带到波导过渡输出。设计宽带带通滤波器的目的是为了抑制基波和三次谐波。测试结果表明,在33~50GHz的输出频率范围内,输出功率大于10.5dB,谐波抑制大于31.6dBc。该倍频放大组件具有输出频带宽、体积小、输出功率高以及谐波抑制度高的特点。     

微波测碳仪

SCD-Ⅲ型微波测碳仪是一种新型的发电厂燃煤锅炉飞灰含碳量测试仪表。与电厂现有的氧量表和中烟温测度系统配合,可以构成一套实时、连续检测锅炉燃烧效率的系统。为提高锅炉的经济运行水平,减少燃煤的环境污染提供了一套有效的测量仪器。与国内外同类系统比较,该测碳仪具有系统工作稳定可靠,测量回路无堵现象,测试系统具有智能化操作等优点。     

镜像法高温超导薄膜表面电阻测试装置的改进

介绍了一种新的镜像法高温超导薄膜微波表面电阻测试装置,采用小孔对谐振腔内的电磁能量进行耦合,并通过一段6mm×3mm×8mm的填充氧化铍陶瓷介质的波导对电磁能量进行传输,通过在陶瓷块剖面焙银的方法实现磁耦合。与以往的镜像法测试装置相比,该装置易于仿真和制作。使用该装置对两片高温超导薄膜的微波表面电阻进行了测试,并对其中一片高温超导薄膜进行了6次微波表面电阻重复性测量,其表面电阻值RS(10GHz,77K)的平均值为0.38mΩ,标准偏差为0.009mΩ,相对偏差(COV)为2.4%。测试结果表明,该装置具有良好的稳定性。     

一种快速测频的方法

介绍了一种利用信号变换处理提高数字接收机测频速度的方法,并对其测频原理进行理论分析和仿真、FPGA实现。在实际应用中,该方法可用加法器替代乘法器,因此大幅减少了计算量。同时,还对该方法的性能进行了分析,就标准偏差指标对比了Prony法和FFT法,表明其抗干扰能力也比较强,说明了该方法有一定的理论和实际价值。     

偶联剂包覆片状金属磁粉电磁特性研究

利用硅烷偶联剂对片状金属磁粉进行表面包覆,采用扫描电镜、红外光谱等方法对磁粉表面硅烷膜的形貌、结构进行表征,并对包覆前后磁粉/石蜡复合材料的微波电磁参数进行了测试。结果表明偶联剂以化学键的方式吸附在磁粉表面,形成高电阻率的硅烷包覆膜。将磁粉按重量比(5:1)与石蜡复合在2～18GHz频率范围内测量介电常数,其介电常数实部和虚部与未包覆样品比较,平均下降了9左右,而对应的复磁导率变化很小。由其制备1mm厚的吸波涂层,涂层在8dB的吸收带宽由包覆前的4.3GHz增加到包覆后的8.2GHz,改善了吸收剂的吸波性能。     

基于U形槽的超宽带三陷波天线的设计

设计了一种小型三陷波超宽带天线,使用HFSS软件对天线的结构尺寸进行了分析和优化。通过在超宽带天线的辐射贴片和接地板上加载U形槽,使天线在3个窄带系统的工作频段实现陷波特性。这3个窄带系统分别是Wi MAX通信系统、WLAN通信系统和X波段信号下行频段通信系统,它们对应的工作频段分别为3.3～3.8 GHz、5.1～5.825 GHz、7.25～7.75GHz。最终仿真结果显示:该天线在3～10.7 GHz范围内其回波损耗小于-10 dB,且电压驻波比小于2,在所说3个窄带系统对应的3个工作频段内具有良好的陷波特性,可以有效抑制所说3个系统与超宽带系统产生的相互干扰,同时具有良好的辐射方向性。     

具有陷波特性的超宽带分形缝隙天线

结合超宽带缝隙天线和分形结构的优点,设计了一种具有陷波特性的超宽带分形缝隙天线.选择E形缝隙结构,并在缝隙下边缘采用树状分形,构造半波长谐振结构,实现了天线的陷波功能,有效地避免了超宽带频带范围内的系统干扰.给出了天线设计的总体思路,通过理论分析和仿真测试,对天线的阻抗特性、增益进行了研究.结果表明,该陷波天线的阻抗频带为3 GHz ～12 GHz,在5 GHz～6.25 GHz频带内具有陷波特性.同时,分形结构的引入极大地缩小了天线的尺寸.     

3mm FMCW组件及高线性度实时校正技术

主研人员：樊勇汪学刚健雄康小宏吴正德向敬成袁湘辉本项目以采用国产6mmGaASGunnM极管和参放变容M极管研制的3mm电调谐振荡器为核心,完成了3mm全固态FMCW组件及高线性度数字闭环实时校正系统的研究。由于采用了小型化直角弯波导,大大减小了组件的体积,由高速单片机来完成对3mmVCO的调频线性度实时校正,在94．8GHz中心频率附近,调频带宽为280MFIz,发射功率大于5mw,调频线性度优于0．2％。。该成果设计思想新颖,M作稳定可靠,为开发3mm先进FMCW雷达系统打下良好的基础,属国内首创。3mm FMCW组件及高线性度实时校正技术@…     

高速调制技术

直接调制技术采用了自行设计的微带阻抗匹配电路及独创的激光器织件结构,从而减小了寄生参量,改善了驻波特性,实现了小信号模拟调制带宽(-3dB带宽)达到1.5 GHz。该技术可实际应用于高速光纤通信系统、雷达控制信号和其它微波信号光乡下传输系统以及快速光电器件的测试等领域。该成果在国内处于领先水平。     

毫米波回旋管的非线性分析

本文对四毫米(75GHz)回旋管进行了非线性分析。从电磁场作用下单粒子轨道理论出发,计算了工作在H_(521)和H_(041)模式,二次回旋谐波的两种管型的优化电子效率,并对影响效率的各因素进行了分析讨论。为了抑制热测中发现的8mm基波振荡讯号(H_(221)模),进行了必要的计算和分析。为设计中确定管子的最佳效率,以及调整热测条件等提供了理论依据。     

高速跳频通信系统同步技术研究

同步是跳频通信系统关键技术之一。针对高速跳频通信系统中同步的主要要求,提出了一种高速跳频通信同步的方案,采用同步字头法和时间信息相结合的方法实现跳频同步。研究了系统定时,跳频图案同步,位同步等问题,并对其同步性能进行了分析。同步性能分析结果表明该跳频通信系统的同步时间短、捕获概率高、虚警概率低。     

小型Ka频段锁相倍频源

介绍了小型毫米波跳频频率合成器的研究方法。为了满足系统小型化要求,采用微波频段锁定后倍频到毫米波频段的锁相倍频方案,选用超小型、无任何补偿措施的普通10 MHz晶振。整个毫米波锁相源在150 cm3体积内实现。测试结果为:输出频率29～31 GHz,步进 20 MHz,相噪优于-65 dBc/Hz@10 kHz,输出功率大于10 dBm,可用于8 mm接收机作本振或发射机基准源使用。     

Ka波段绕射辐射振荡器的辐射功率测量

给出了Ka波段相对论绕射辐射振荡器(RDG)的辐射功率测量方法和实验结果。器件采用带反射器两段式过模慢波结构,由于器件的过模结构特点,实验选择用空间积分方法测试辐射功率。在准确标定测量系统的基础上进行了热测实验,得到了辐射模式图和辐射总功率。测试结果表明:微波辐射功率超过300MW,信号脉宽大于10ns,辐射频率介于34～38GHz之间,辐射模式为TM0n模。     

LTCC小型化Balun设计

介绍了一种基于LTCC(低温共烧陶瓷)技术的小型化balun的设计。设计的Balun采用Marchand balun结构,使用LTCC技术实现多层结构、上下耦合的方式减小balun的体积并拓展带宽。该balun工作在1.7～2.2GHz,体积为2.8mm×3mm×1mm,并且平衡端口输出具有良好的幅值平衡和180°相位差。     

Ka波段微带四倍频器研制

毫米波倍频器目前在毫米波频率合成器中已得到广泛应用,它可以获得具有宽带特性的毫米波频综及多点的频率输出。该文介绍一种利用单片设计的Ka波段微带四倍频器研制,主要采用微带电路结构、微带-鳍线-波导过渡形式进行设计,7.8～8.2GHz微波信号由SMA头输入,毫米波信号由标准波导输出。毫米波四倍频器输出功率大于10dBm,功率波动小于1.5dB。实验测试结果验证了该毫米波四倍频器具有输出性能稳定、功耗低等特点。