提高通信行波管线性度的研究

分析了行波管中非线性产生的原因,给出了几种常用提高行波管(TWT,travelling wave tube)线性度的解决方法,介绍了国内外行波管线性度的研究现状,开展了信号注入压缩三阶互调(IM3,third order inter-modulation)的计算和实验研究.利用改进的LMSuite软件模拟计算结果表明谐波注入可以使得一支X波段宽带行波管的上三阶互调压缩38.14 dB,从34.65 dBm压缩到-3.49 dBm,三阶互调与基波比(IM3/C)从-10.41 dBc下降到-50.13 dBc;实验中通过谐波注入三阶互调可以最大压缩30.67 dB,IM3/C从-12.75 dBc下降到-44.67 dBc;通过注入三阶互调信号可以把三阶互调量最大压缩15.75 dB,通过模拟计算和实验研究达到了提高通信行波管线性度的目的,有利于改善行波管的通信质量.     

改善放大器三阶交调失真的一种方法

提出一种降低放大器三阶交调失真的方法。信号注入二极管电路引起失真，然后经过主放大器，又将一个新的频率分量注入到二极管和主放大器中，最终抵消掉部分三阶交调分量，使放大器线性化。不同于其他方法的是，这种方法不需要可变增益放大器、可变衰减器等复杂的电路器件。最后给出了双频激励测试的结果，结果表明此方法运用于工作在850MHz的MESFET放大器中，使放大器的三阶交调分量降低了26dBm。     

K频段自适应前馈行波管放大器设计

空间通信系统高保真转发对大功率行波管放大器的线性化度提出了更高的要求。针对高频段和大功率应用,基于预失真和前馈线性化技术,设计了一种K频段50 W自适应前馈线性化行波管放大器,介绍了其基本原理和参数,研究了前馈双检波电路结构及并行变步长的组合自适应控制算法。在K频段400 MHz带宽内,实现了输入功率20 dB大动态调整情况下失真信号自适应对消抑制,在相对于单载波饱和输出功率回退3 dB点,三阶交调小于-35 dBc,验证了前馈线性化技术在线性度改善方面的巨大优势。     

空间行波管非线性参量优化设计

对空间行波管重要的非线性参量进行了研究,优化了某Ka波段空间行波管高频设计,在保持较高电子效率的情况下,其非线性性能得到显著改善。     

W-CDMA模拟预失真功率放大器设计

针对宽带码分多址(W-CDMA)功放的非线性失真问题,设计实现了工作频率范围在2 110～2 170 MHz放大器的预失真模块部分、驱动级、主功放,最终实现了适用于输出功率为41 dBm功率放大器的预失真系统.该系统利用二极管的非线性特性,调节二极管的偏置电压,以及补偿功放的非线性失真,有效地抑制临信道频谱再生,使输出信号的三阶交调、五阶交调分别改善了13 dB和10 dB.     

射频功放的立方预失真线性化技术

预失真技术是射频功率放大器线性化技术中的一种,与其他线性化技术相比具有电路简单可靠、性能优良、成本低廉等优点。立方预失真技术是其中的一种,该技术易于设计调试,且性能优良。对射频功率放大器的非线性特性进行了深入的理论分析,剖析了非线性失真产生的根源。说明了预失真技术的工作原理和结构,重点讨论了立方预失真器的原理和结构,并且给出了理论和实际系统的仿真结果。     

一种行波管用毫米波射频预失真线性化器

射频预失真是提高功率放大器线性度的一种有效手段,精确补偿放大器的非线性失真需保证幅度和相位补偿同时满足要求.针对Ka波段行波管放大器的线性化,提出一种新型射频预失真电路.该电路由前置、后置电平调节模块和基于矢量合成技术的非线性信号产生模块构成.改变两电平调节模块的增益,可实现补偿区间的调节;改变非线性信号产生模块中两支路的偏置电压,可实现预失真补偿量调节及幅度/相位的独立调节.将实际电路与配用Ka行波管联测,在输出功率回退6 dB时,行波管三阶互调系数提高约11.5 dBc.     

一种改善射频功率放大器非线性的预失真法

提出了一种改善射频功率放大器非线性的新的预失真法。该方法没有前馈法复杂，也克服了反馈法增益下降的缺点。首先分析功率放大器的传输特性进行，并从幂级数的展开式中得到方便分析的结论；然后通过对方案中参数的分析，找到能够改善功率放大器非线性的办法；最后给出了计算机模拟实验结果。实验结果表明，用该方法改善功率放大器的非线性比较有效，可以使IMD3的功率电平至少下降34dBm。     

微波前馈线性功率放大器技术

微波线性功率放大器用途越来越广。前馈技术作为线性化处理方法之一,在微波线性功率放大器的发展中越来越受到重视,其理论和实现方法都已经有了很大的发展,随着数字器件水平的不断提高,前馈技术在微波线性功率放大器发展中发挥越来越重要的作用。     

抑制空间行波管三阶交调失真的信号注入技术

为了抑制空间行波管非线性特性产生的交调失真,本文通过理论分析、计算机仿真和实验验证,分别研究了谐波、交调和混合信号注入技术对空间行波管三阶交调（IM3）分量的抑制情况。实验结果表明：IM3注入技术能够得到25.2 dB的IM3最大抑制量,明显大于谐波注入技术的12.7 dB,两者对IM3失真分量的抑制效果都很良好,且就窄带空间行波管而言IM3注入技术比谐波注入技术更具优势。通过进一步仿真实验,证明双IM3注入技术可以在两个IM3频率处分别产生46 dB和53 dB的最佳抑制量,且混合注入谐波和交调信号也能最大抑制36.9 dB。     

Ka波段二次谐波回旋行波管放大器的研究

二次谐波回旋行波管放大器的互作用磁场比基波回旋行波管放大器的磁场降低了一半,从而降低了设计难度,具有广阔的应用前景。通过对周期介质加载结构的Ka波段二次谐波回旋行波管电子枪、高频结构、模式竞争以及注波互作用研究,确定了Ka波段TE02模二次谐波回旋行波放大器的基本工作参数,通过PIC模拟计算,在电子注电压为90 kV,注电流为25 A时,获得了大于200 kW的输出功率,超过40 dB的增益。     

浅谈螺旋线行波管的使用

从实用的角度对螺旋线行波管的工作原理、性能参数作详细的阐述,讨论了需要采取的保护措施,最后对螺旋线行波管的储存和老练方法作简要的介绍。     

大功率行波管老炼测试系统

介绍了一种大功率行波管老炼测试系统.系统提供了行波管老炼测试所需的灯丝电源、控制极电源、阴极高压电源、收集极高压电源、阳极高压电源和微波激励信号,采用计算机监控系统对电源进行控制和监测,并对管子的性能参数进行实时的采集、显示和录取.对系统的原理和软硬件的设计进行了探讨.     

行波管可靠性研究探讨

行波管广泛地应用于雷达、导航和卫星通讯等国防工程领域,被誉为武器装备的"心脏"。为了提高行波管的性能与质量,增强可靠性,国内外对于行波管的可靠性热设计、抗振可靠性及工艺可靠性等方面进行了大量的试验及模拟分析研究。由于行波管的生产成本及应用领域等因素,使得利用有限元模拟分析方法成为研究行波管可靠性的重要手段之一。在分析研究国内外行波管可靠性研究发展现状的基础上,借助于有限元模拟分析方法理论,在行波管的结构可靠性方面提出了新的思考。     

行波管功率放大器在卫星地球站的应用

概述了目前卫星地球站常用的高功率放大器的种类,对CPI VZC-6965B5行波管功率放大器工作原理和性能特点作一介绍。     

大功率宽带G波段行波谐波放大器研究

针对大功率太赫兹功率源的应用需求,设计了一种G波段行波谐波放大器。该放大器件利用行波管非线性过程产生的谐波电流,通过级联谐波段高频系统实现基波信号的谐波放大,获得大功率宽带太赫兹波功率输出。本文利用CST和MTSS软件完成了G波段行波谐波放大器优化设计,并通过三维PIC进行互作用精确仿真分析,研究结果表明,该放大器能够在G波段10 GHz带宽内获得大于2 W的输出功率,为后续实际器件研制奠定了技术基础。     

行波电渗微流体驱动仿真和实验研究

为了探讨在封闭通道内微流体在行波电渗作用下的流动状态,进行了行波电渗微流体驱动实验及仿真研究。通过对行波电渗微流体驱动原理的分析,建立了行波电渗微流体驱动数学模型。根据微通道内电势分布满足Laplace方程及通道内流体流动满足Navier-Storks方程,并利用建立的边界条件,确定了行波电渗在微通道内电势及电场的分布,通过对电场及流场问题的耦合求解,获得了微通道内行波电渗微流体驱动流场。分析表明,其仿真计算结果与实验结果具有较好的一致性,从而验证了行波电渗微流体驱动理论模型的正确性,为进一步研究和分析行波电渗微泵提供了理论工具和仿真手段。     

空间行波管辐射散热器的优化设计

大多数空间行波管采用了辐射型收集极,通过增加结构的辐射散热面积对其进行有效的散热。本文通过使用ANSYS有限元分析软件,对不同结构辐射散热器的散热性能进行模拟对比,得到一种优化的散热器结构。该结构能够在不影响散热性能的前提下,使散热器的质量显著降低。模拟分析为空间行波管辐射散热器的优化设计提供了有效的参考依据和手段。     

吸气剂在行波管中的应用

本文介绍了目前行波管所使用的锆-石墨、锆-锫钒铁、钼-钛吸气剂,以及近年来使用吸气剂所发现的问题,同时介绍了应用于行波管吸气剂的新技术及发展趋势.