大功率毫米波行波管AM/PM转换特性大信号解析理论的研究

毫米波行波管是未来通信发展的重要方向,由于AM/PM转换是影响毫米波行波管通信的重要非线性特性指标,因此AM/PM转换的研究对实现毫米波行波管线性化具有重要意义．本文基于相位展开的毫米波行波管欧拉大信号注波互作用理论模型,忽略高于二阶的非线性项,建立简化的欧拉大信号注波互作用理论模型．采用逐次逼近法推导其解析解,建立二阶逼近的欧拉大信号解析理论模型．利用欧拉大信号解析理论模型推导AM/PM转换的解析解,并发现AM/PM转换的产生与电子相位直流分量的激励成正比．应用建立的欧拉大信号解析理论和AM/PM转换解析模型对一支Q波段毫米波行波管进行大信号分析,并与拉格朗日理论模型以及传统的欧拉非线性理论模型进行对比．结果表明：欧拉大信号解析解的功率、增益和相移以及AM/PM转换与拉格朗日理论在线性区和中度互作用区十分吻合,饱和增益最大误差小于8.5%．同时,相较于传统的欧拉非线性模型,欧拉大信号解析解对非线性区增益和相移非线性特性的描述更具优势,即不但具有更高的精度,而且表现出传统欧拉非线性模型无法描述的增益压缩和相位失真现象．仿真结果验证了欧拉大信号解析解和AM/PM转换解析模型在线性区到中度互作用区的正确性和有效性．该AM/PM转换解析模型为后续研究毫米波行波管AM/PM转换非线性特性的物理机制与抑制方法奠定了基础．     

Ka波段30W空间行波管

介绍了未来星际通讯用Ka波段30W空间行波管的最新研究进展。行波管电子枪采用传统的皮尔斯型电子枪,高频结构采用螺旋线慢波结构和品型夹持结构,为了保证较高的收集极效率,采用四级降压收集极。测试结果表明在工作频带内行波管输出功率超过34.6W,总效率超过47.5%。当行波管工作于低频状态时,行波管总效率超过了50%,已达到目前国外同等功率量级Ka波段空间行波管研究水平。     

通信行波管转移特性测试方法

行波管一般作为微波放大器的末级,其性能好坏直接影响到通信整机系统的性能。在测试过程中,由于受到矢量网络分析仪的信号源输出功率和行波管增益限制,多采用固态放大器作为前级放大器推动行波管达到所需功率要求,因此不能直接精确得到行波管自身的特性。采用本测试方法可以去除固态放大器的影响,提高测试行波管的转移特性曲线的准确度。     

用矢网进行干涉仪测向试验的方法介绍

本文介绍了在地面用矢量网络分析仪（矢网）进行干涉仪测向试验的方法，并分析了模糊问题及解决办法，最后对测试误差进行了简单分析。     

基于Si473x的嵌入式AM/FM收音机模块设计

介绍了基于Si473x的嵌入式收音机模块的软硬件设计方法。得益于Si473x内置DSP的先进数字低中频架构,该模块仅需要数个外围元件,且无需人工调校,便能实现从天线输入到音频输出的所有AM／FM接收功能。此外,该模块具有体积小、质量轻、支持多种串行控制方式等优点,因此容易嵌入到各种小型便携设备中。实验结果表明,该模块具有良好的灵敏度、选择性以及优秀的电台搜索能力。     

定向耦合器的测试

文章简单介绍定向耦合器的工作原理和主要参数,重点阐述如何应用矢量网络分析仪对其进行测试,并分析了主要的测量误差。     

PM2.5粉尘颗粒检测仪的研制

PM2.5粒径小,含有大量的有毒、有害物质,严重影响人体健康。PM2.5粉尘颗粒的即时检测,是有效防治PM2.5污染的前提和重要保障。本文介绍了PM2.5粉尘颗粒检测仪的研制方法,主要包括设计原理、结构组成、技术指标等。     

D/A转换芯片的静态参数测试

本文主要介绍了D/A转换芯片的静态参数的定义及测试方法(以单极性为例),推演了主要代码测试法的INL、DNL计算方法,介绍了两种直接测试参数的电路.     

数字/频率、频率/数字转换电路的应用

介绍了数字／频率转换(D／F)一频率／电压转换(F／V)的数据发送方法和电压／频率转换(v／F)一频率／数字转换(F／D)的数据采集方法,并对D／F、F／D电路以及F／V、V／F电路进行了详细介绍。总结了相对于模拟／数字转换(A／D)、数字／模拟转换(D／A)的数据传送方式,D／F、F／D电路的优缺点。     

矢量网络分析仪ZVB在放大器测试中的应用

本文描述了放大器的主要测试参数,及如何使用矢量网络分析议R&S ZVB测试这些参数.除常规的增益,隔离,输入阻抗与匹配测试外,还详尽描述了如何使用ZVB进行其他非常规测试,如功率压缩点,谐波测试、幅度相位转化(AM/PM)与稳定性测试等.     

行波管周期永磁聚焦系统的设计

论述了行波管周期永磁聚焦系统的基本原理及在此基础上利用现有的辅助设计软件包为行波管设计合适的磁聚焦系统的方法.利用该设计方法计算与模拟一个Ku波段小功率行波管的周期磁场,得到的结果与试验结果非常一致.这样就可以大大减少行波管磁聚焦系统的设计与调整周期.     

毫米波耦合腔行波管过渡波导的设计

利用电磁场分析软件，研究了用于毫米波耦合腔行波管的两种过渡波导，分析比较了各种结构的宽带匹配性能，给出的部分结果可以直接在整管设计中采用。     

FPGA-based test bed for measurement of AM/AM and AM/PM distortion and modeling memory effects in RF PAs

Using a field-programmable gate array (FPGA) development board, a digital signal processor (DSP) builder, and the phase-to-amplitude conversion principle, a low-cost system for measuring the amplitude-to-amplitude (AM/AM) and amplitude-to-phase (AM/PM) distortion curves of radio frequency (RF) power amplifiers (PAs) is presented. The state of the art based on the measurements and preliminary studies of AM/AM and AM/PM distortion curves is discussed. A full digital control of the test bed simulated/emulated in Matlab/Simulink is introduced to recalculate the known AM/AM and AM/PM measurements stored as look-up table (LUT). Finally, the low-cost system comprises the memory polynomial model (MPM) that involves the nonlinearity order and memory effects of real PAs.     

小功率行波管可靠性数字仿真的研究

基于对实际器件的测试数据,采用模糊数学和最可能故障法建立整个器件的可靠性模型.引入可靠性分布密度函数,将实际测试得到的离散数据拟合成随时间变化的连续函数,不仅可得到小功率行波管测试性能的评估,而且还可以对其可靠性进行预测;进一步研究,还可以给出预测的准确度概率.本文主要讨论小功率行波管可靠度评估模型的建立、数据处理与精度分析等,并对预测与准确度的概率给予简要的介绍.     

Deorthogonalization of ODS-CDMA QPSK by AM/PM Nonlinearity

When using a conventional demodulator, a sufficient condition to maintain ODS-CDMA codeword orthogonality is constant relative channel amplitude over the codeword duration. When transmitted over a memoryless, AM/PM nonlinearity channel, the chip-to-chip fluctuating amplitude of a composite ODS-CDMA QPSK waveform produces a chip-to-chip fluctuating phase that deorthogonalizes the ODS-CDMA codewords, resulting in an additional multiple access self-interference similar to that found in asynchronous DS-CDMA. For ODS-CDMA QPSK in an AM/PM nonlinearity channel, we utilize the Central Limit Theorem, derive, and evaluate: (i) an expression for the signal-to-distortion ratio at the demodulator output, (ii) an expression for the uncoded bit error probability, and (iii) an upper bound on the convolutionally-coded bit error probability. We find that the degradation to BER depends on both the AM/PM nonlinearity slope and the ODS-CDMA channel loading.     

矢量网络分析仪测量不确定度评估算法

虽然目前校准算法已趋成熟,但由于随机误差和剩余系统误差等的存在,矢量网络分析仪(Vector network analyzer,VNA)的测量结果不可避免地会有一定的不准确性.而现有的矢网测量不确定度评估算法中往往只考虑剩余系统误差,忽略了系统线性性能、线缆状态以及测试环境等因素.本文同时考虑了校准后剩余系统误差、系统非线性误差,随机误差及测量环境等因素,建立了整机测量不确定度模型,实现了矢量网络分析仪整机测量不确定度的评估.与现有矢网不确定度评估算法相比,本算法考虑的误差因素更为全面,评估结果更为可靠.利用误差上限传递思想推导出商用VNA散射参数测量不确定度评估公式,并提供了相应的参数获取方案.应用该算法对安捷伦8753ES矢量网络分析仪进行测量不确定度评估,并与安捷伦提供的技术数据进行对比,其结果数据吻合良好.     

一种基于10项误差模型的二端口矢量网络分析仪校准方法

在三通道二端口矢量网络分析仪(Vector Network Analyzer,VNA)的校准过程中,引入长度未知的50欧姆传输线段作为校准件代替常见的短路-开路-匹配-直通(Short-Open- Load-Thru,SOLT)校准算法中的匹配校准件,减少了校准件数量且不需要已知校准件的全部特性,不仅降低了测试成本,同...