一种新型的毫米波有源相控阵天线的研制

采用矢量调制器作为新型有源相控阵的核心器件,替代传统的波束成形单元中数字移相器和数字衰减器。分析了矢量调制器幅度相位的调制原理,从数学上推导出幅度调制系数和相位调制之间的关系。与数字移相器相比,它不但能够同时进行幅度和相位调制,还具有更加精确的调制精度。设计研制了8×8小型相控阵天线系统,介绍了相控阵系统的构成。通过闭环校准技术对相控阵的通道误差进行了测试和补偿,有效地降低了方向图的副瓣。最后测试结果显示在矢量调制器的控制下,研制的有源相控阵在E面和H面两个方向上具有±40°的波束扫描能力,副瓣抑制优于-10dB。     

宽带毫米波矢量调制器MMIC 设计

矢量调制器由于在毫米波频段内具有的多级幅度和360^o相位控制的特点,在毫米波直接载波调制和相控阵雷达系统应用中具有十分重要的作用。文中采用平衡式矢量调制器结构,对影响该调制器宽带平衡响应的关键参数进行了分析。通过研究Lange 耦合器的耦合系数和均效应管开关管的尺寸对宽带平衡性能的影响,提出了一种宽带矢量调制器的设计方法。基于该设计方法,采用单片电路的实现方式,利用商用砷化镓70 nm mHEMT 工艺设计了一款工作在40 GHz ~80 GHz 的宽带毫米波矢量调制器微波单片集成电路。结果表明:在整个40 GHz 的带宽范围内,所设计的矢量调制器具有优于正负4^o的相位偏差和优于正负0. 4 dB 的幅度偏差。     

基于GaAs工艺的新型I-Q矢量调制器芯片设计

在传统的单平衡式I-Q矢量调制器的基础上,提出了一种新颖的I-Q矢量调制方法。通过采用180°模拟移相器替代传统的双相调制器和衰减器,从而降低了插入损耗并减小了芯片面积。最终,本文采用0.25μm GaAs PHEMT工艺,设计出了一款K波段单片集成的I-Q矢量调制器。实测结果表明:在21~23GHz频带内,该芯片实现了0到360°的连续变化的相位调制,其幅度调制深度大于20dB,插入损耗小于11.2dB。     

跟踪和数据中继卫星系统的微波光调制技术研究

为了提高跟踪和数据中继卫星系统的传输容量,采用ITU推荐的Ka波段为星间微波链路的通信波段,跟踪和数据中继卫星之间采用激光链路.设计采用了激光链路透明传输微波信号的调制技术,包括直接微波信号调制和微波信号变频调制两种方案.通过分析和计算,得到了Ka波段微波光调制器的主要技术参数,论证了宽带LiNbO3行波调制器用于该系统的可行性,并讨论了两种方案的优缺点.     

Ka频段射频对消连续波雷达前端研制

介绍了一种全模拟Ka频段自适应射频对消技术,用于解决连续波雷达收发隔离不足的问题.该技术利用了幅度相等、相位相反矢量叠加后相互抵消的基本原理,采用毫米波解调器把泄露信号分解为I、Q信号,经有源滤波放大网络后再通过毫米波矢量调制器构造出与泄露信号等幅反相的矢量,并通过波导耦合器馈入接收通道与泄露信号叠加达到对消效果.采用此技术,研制出了一台带对消器的Ka频段单天线连续波雷达原理样机,在600 MHz对消带宽内,对消度达到25 dB以上,最大对消度35 dB.     

数字卫星广播中CPM与QPSK调制性能仿真分析

在介绍分析卫星广播Ka波段信道特点并建立信道仿真模型的基础上,使用Matlab软件对四相相移键控(QPSK)和连续相位调制(CPM)在Ka波段信道中的性能进行了仿真比较,指出在数字卫星广播应用中CPM调制具有更强的优势和应用前景.     

Ka波段雷达发射机调制器的设计

从调制器在栅控行波管发射机中的应用和设计原理出发,给出了某Ka波段雷达脉冲调制器的设计思路。同时给出了调制器电路的设计原理图以及调制脉冲输出波形。     

天线与天线阵

Y98-61352-270 9906061吉比特卫星的有源 Ka 波段相控阵天线的研究=Aconsideration on Ka-band active phased array antenna forgigabit satellite[会,英]/Kitao,S.& Nakaguro,H.//1998 17th AIAA International Communications SatelliteSystems Conference.—270～278(MaI)在吉比特卫星通信系统中,要求具有多个波束的Ka 波段扫描点波束天线(SSBA),因而研究了可电控多波束的有源相控阵天线(APAA),该天线对于多个国际业务区可实现高 EIRP(等效全向辐射功率)和 G/     

宽带数字调制器设计实现

针对现代数字通信系统中广泛使用的宽带数字调制,分析了其矢量合成原理,并采用统一的FPGA硬件平台、算法软件实现、IF/RF矢量调制器来实现。文中给出了实现电路原理,对实际的幅度与相位不平衡给出补偿解决办法。最后给出了多进制相移键控(MPSK)调制器测试数据,其性能优良,可以满足多频段扩跳频数据传输要求。     

微波高速QPSK 调制电路设计

介绍了微波高速正交相移键控(QPSK)调制器电路的设计和制作。电路采用环形调制电路形式,由 环形肖特基二极管堆和微波宽带巴伦结构组成。利用高速发射极耦合逻辑(ECL)差分电路驱动,在误差矢量幅度 (EVM)为5%时,在X 波段可实现调制码速率达500 Mbit/ s。通过电路优化以及补偿设计,可实现较高的电路性能。 经产品测试,在X 波段,转换损耗小于12 dB,幅度和相位一致性小于±0. 25 dB 和±2°,载波抑制优于-38 dBc。该设 计结构简单、精度高、可靠性高,对微波高速调制电路工程应用具有一定的参考意义。     

基于矢量调制技术的相控阵雷达天线方向图仿真设计

分析了相控阵雷达天线方向图的特点,重点描述了振幅和差单脉冲相控阵天线方向图的仿真实现过程,介绍了一种基于I/Q矢量调制器实现天线方向图幅相调制的设计方法,并通过在半实物仿真系统中的应用验证了该方法。     

一种宽带矢量调制器的设计及其应用

矢量调制器是一种可以同时控制微波信号幅度和相位的器件。本文介绍了一种基于新型微带定向耦合器的宽带矢量调制器。新的耦合器结构克服了传统微带耦合器耦合度低、方向性差的问题,也不需要Lange耦合器复杂的加工工艺,在平衡放大器、移相器和衰减器等场合具有广泛的应用。其次,研究了用串联电感对衰减器中PIN二极管的寄生参数进行补偿的一种简单方法,以改善衰减器衰减量变化时的相位性能。该方法原理简单,可在一定带宽内替代复杂的平衡结构,并给出相近的性能。最后给出了矢量调制器的测试结果和它在自适应天线阵等实际系统中的应用情况,并讨论了用于提高载波和边带抑制、满足高精度要求的校准方法。     

空间激光通信高速多制式光调制技术

空间激光通信调制技术以幅度调制和相位调制为主,单一通信终端只能适应特定的调制格式,灵活性较差,存在星间链路组网应用的局限性。文章基于数字处理的光调制技术,采用LiNbO₃晶体正交相位调制器,结合闭环偏压控制算法,实现了光调制格式、调制速率可变的星载光调制器,并针对空间应用对幅度调制和相位调制方式进行了优化,最大化光纤放大器效率。该技术硬件实现了625Mb/s~5Gb/s通信速率分档可调,OOK,BPSK和QPSK调制格式可变,发射EVM优于9%,实际引入灵敏度损耗小于1dB。该调制器已经完成所有空间环境试验,可广泛适用于各种体制的激光通信终端,进行星地、星间激光通信建链。同时,该调制器具备模拟调制的功能,可实现星间微波光子信号的透明转发。     

Design and analysis of a low-power discrete phase modulator in a 0.13-/spl mu/m logic CMOS process

This letter reports the design and analysis of a low-power discrete constant envelope phase modulator. The modulator discretely changes the phase of a constant envelope carrier according to the input digital data bits. A test chip was fabricated in a 0.13-/spl mu/m logic complementary metal oxide semiconductor process. The modulator consumes 2mA from a 1.2-V supply, has an operating frequency range between 1.5GHz and 3.3GHz, and can support a data rate up to 225Mbps with better than 5.5% error vector magnitude. The modulator can be designed to generate different modulation schemes by digitally controlling the phase and/or amplitude of the carrier, and therefore potentially can be used in software defined radios.     

Structural–electrical coupling optimisation for radiating and scattering performances of active phased array antenna​

It is well known that calculating and reducing of radar cross section (RCS) of the active phased array antenna (APAA) are both difficult and complicated. It remains unresolved to balance the performance of the radiating and scattering when the RCS is reduced. Therefore, this paper develops a structure and scattering array factor coupling model of APAA based on the phase errors of radiated elements generated by structural distortion and installation error of the array. To obtain the optimal radiating and scattering performance, an integrated optimisation model is built to optimise the installation height of all the radiated elements in normal direction of the array, in which the particle swarm optimisation method is adopted and the gain loss and scattering array factor are selected as the fitness function. The simulation indicates that the proposed coupling model and integrated optimisation method can effectively decrease the RCS and that the necessary radiating performance can be simultaneously guaranteed, which demonstrate an important application value in engineering design and structural evaluation of APAA.     

High-speed infra-red modulator with multilayered pn-junctions

A high-speed infra-red modulator having a GaAs multilayered pn-junction and resonator structure is proposed. Device operation is based on infra-red interaction with injected carriers at each junction. The performance calculation reveals an amplitude of 50%, and an approximately ? phase modulation depth with expected bandwidth in the gigahertz order.     

Beam control algorithm for an active phased array antenna with dome lens

An algorithm for control of the phases of an active phased array antenna (APAA) with dome lens that takes into account distorting influence of the lens and combines tabular and computational methods for control of the antenna element phases is proposed. An algorithm for control of the amplitude transmission coefficients of receiving channels of the APAA modules for formation of a difference pattern with deep direction- finding null is also proposed.     

Direct 16 QAM six-port modulator

A direct 16 quadrature amplitude modulation (QAM) modulator based on the six-port technique is proposed. It uses a six-port passive microwave network to implement the modulation scheme with suitable terminations. A microwave prototype was built to validate the 16 QAM modulation up to 200 Mbit/s data rate at 4.2 GHz carrier frequency. The error vector magnitude and local oscillator (LO) power testing show that this six-port 16 QAM modulator has wide dynamic range capability to overcome the LO power variation. It has potentially low cost and low power consumption for RF communications applications.