遥感、遥测、遥控

TP7220060314763mm波段面目标辐射特性测量研究/张光锋,张祖荫,郭伟(华中科技大学电子与信息工程系)//华中科技大学学报(自然科学版).―2005,33(7).―20～22.论述了3mm波段(94GHz)同步检波Dicke辐射计基于自然变温源的定标方法与特性指标。在水平和垂直两种极化下利用矩形口面的喇叭天线对天空及5种典型的地物目标进行了测量,水泥、沥青、黄土、草地的测量范围为20°～85°,水面为20°～75°,天空为0°～90°;利用带有卡赛格伦天线的3mm和8mm辐射计对沥青背景下的金属板进行了对比测量,3mm和8mm辐射计天线的3dB波束宽度分别为0.5°和1.5…     

3mm与8mm波段无源探测特性的比较

研究了毫米波无源探测器探测草地背景中水泥路面的原理.根据8mm和3mm波段下天线和地物辐射计的特性,计算出8mm和3mm辐射计探测地面目标的天线温度对比度,得到这两种辐射计在各种天线口径和工作条件下的最大探测距离,并对两者的实际探测效果进行了比较.     

3mm波电磁特性测量雷达

为了对非静止的烟幕进行插损、反射、辐射等电磁特性的测量,采用锁相技术研制了3mm波雷达反射截面积(RCS)测量雷达和3mm波辐射特性测量雷达(辐射计).前者采用收发分置的连续波双天线体制,可根据目标尺寸和反射的大小更换天线;采用毫米波固定衰减器和远近程切换,以及FFT积累的数字接收,提高灵敏度和动态范围.后者是超外差中...     

3mm波段辐射计特性参数的测试

对新设计的一种3mm波段辐射计的特性参数进行了测量,辐射计的特性参数包括灵敏度、测温范围以及辐射计中参考负载和定标黑体的辐射温度修正量.由于受国内3mm波段技术的限制,给3mm波段辐射计的设计和测量带来很大的困难.本文采样口面定标方法,在实验室确定了新设计的3mm波段辐射计的特性参数,以保证它的实际使用意义.     

小型化前倾毫米波双狭缝天线的设计与制作

常规侧向探测天线主波束垂直于天线辐射面,会导致飞行探测漏报率高,因此有必要研究具有前倾探测功能的天线,以提高探测准确率。基于HFSS软件,设计了狭缝天线结构。设计的输入参数如下：频段为36.85~37.15 GHz,收发隔离度优于50 dB,前倾角为20°~24°,旁瓣抑制度要求大于-10 dB,天线长度小于85 mm,方位角大于80°,俯仰角小于11°,增益大于11 dB。测试结果表明,天线增益为12 dB,在36.85~37.15 GHz条件下,方位角位于116°~134°之间,俯仰角位于8°~9°之间,前倾角在22°~24°之间,旁瓣抑制度位于-11.45~-14.60 dB之间,且波束方向可控。在36.5~37.5 GHz频率范围内,驻波比保持在1.413以下,收发隔离度保持在-51.132以下,天线总长度为83 mm。该天线的测试结果与设计一致,能满足设计要求,为无人机侧向探测器提供天线技术支撑。     

基于超材料结构的定频波束可调天线设计

提出了一种新颖的波束可调天线。该天线辐射单元采用加载电容的超材料结构,相较于传统波导裂缝阵列天线的辐射缝隙,超材料辐射单元的尺寸缩小了76%;天线采用蚀刻有超材料结构的Rogers RT5880印刷电路板(PCB)作为天线辐射面,通过调整加载在超材料单元上的电容来调整波束指向。天线的测试结果与电磁仿真软件仿真结果接近。测试和仿真结果表明,天线工作在频率15 GHz,最大增益为11 dBi,辐射效率为80.8%,波束可调天线实现了-28°,-20°,-12°,-6°,6°, 13°和24°七种不同波束指向。     

一种具有宽角稳定相位中心的双频段圆极化GNSS天线设计

本文介绍了一种在宽波束范围内具有稳定相位中心的双频段圆极化 GNSS(全球卫星导航系统)天线。天线设计为层叠空气腔式天线结构,采用幅度相等,相位相差 90°的四端口馈电方式,空气腔式天线在宽角范围内获得了较好的圆极化辐射特性。对称结构以及等幅等相差馈电的天线设计,可在宽角范围内获得较高的相位中心稳定度。测试结果表明:在四个导航频段内, 天线波束宽度大于±36°,±46°角域范围内的轴比小于 3dB,±70°角域范围内的相位中心稳定度小于 1.61mm,具备很强的工程应用价值。     

动目标雷达信号的模拟(续)

1.3 普通警戒雷达的方法测量精度低,天线方位波末较宽(一般在10°～20°);而动目标雷达特别是引导雷达和目标指示雷达,要求的方位测量精度,高方位波束较窄(一般在5°内)。因此,在模拟方法波束时,要求方位波束模拟曲线有很好地连续性。     

遥感、遥测、遥控

TP722.52008011951面向定量化红外遥感的热电堆探测器定标技术/张磊,郑小兵,林志强,王骥,刘昌锦(中国科学院安徽光学精密机械研究所遥感研究室)//光电工程.―2007,34(2).―45～49,54.从红外遥感信息定量化的发展要求出发,分析了测辐射热计、热电堆探测器和热释电探测器的响应特性,选择薄膜热电堆探测器TS-76作为传递标准探测器。搭建高精度光谱响应率定标系统,使用宽波段可调谐激光器和绝对低温辐射计对TS-76探测器的线性、空间均匀性以及重复性进行了标定。按照国际通用不确定度评估规范,对光谱响应率测量结果进行不确定度分析和评估,联…     

一种45°极化的毫米波二维宽带宽角扫描相控阵

设计了一款工作于Ka波段的+45°极化宽带宽角扫描相控阵。基于电磁镜像原理,通过嵌入人工磁导体,提出了一款具备宽波束辐射能力的+45°极化天线单元,其相对带宽达18.2%,水平方位面的3 dB 波束宽度达114°,展示出宽角扫描潜能。将上述单元组成4×16 均匀面阵并研究相控阵宽角扫描特性。计算结果表明,该面阵能在水平方位面实现±80°宽角扫描,在垂直方位面实现-20°~+30°扫描。     

低旁瓣微波辐射计天线设计和应用

提出一种高灵敏度微波辐射计设计方法,它采用辐射计天线的低旁瓣和高主波束效率设计,通过降低辐射计的系统噪声温度(尤其是外部变化的天线噪声温度),实现系统的高灵敏度。给出了微波辐射计天线方向图的理论仿真和实验结果及系统灵敏度的测量结果。辐射计天线实测结果表明:二个波段的天线副瓣电平均低达-30dB,天线主波束效率均高于95%。微波辐射计系统的实测结果表明:新方法使辐射计实际测量达到0.05K的高灵敏度。该系统也可在大气遥感测量、人工影响天气、土壤水分测量等领域应用,为防洪抗旱提供实时的降雨特性资料,在雷达和卫星通讯等领域,应用于电波的中性大气折射订正。     

3300mm口径W波段辐射计偏馈反射面天线设计

本文为W波段辐射计设计了一副口径为300mm偏馈反射面天线,天线要求的工作频率为94.5GHz,副瓣电平低于-25dB,交叉极化电平低于-30dB,半功率波束宽度优于1?。文中采用较小偏置角以改善偏置天线的交叉极化特性,采用焦面场匹配法和模比利用法设计了匹配馈源,通过仿真优化设计,得到良好的波瓣等化电平和驻波比。测量结果表明,测量值与理论值吻合,满足辐射计的指标要求。     

用于船舶自动识别系统的机载阵列天线设计

为了满足船舶自动识别系统抗干扰性能的要求,设计了一种机载阵列天线.天线阵列由5个单极子天线单元组成,整体尺寸为Φ720 mm×306 mm,天线单元沿圆周均匀排列.通过泰勒分布和牛顿优化算法,优化阵列的辐射幅度及相位,得到实测的方位面增益-15 dB抑制范围达到128°,-20 dB抑制范围达到77°;装机后-15 dB抑制范围在114°以上,-20 dB抑制范围在51°以上.该阵列天线结构简单,成本低,满足机载环境的使用要求.     

便携式多波段共孔径光学设计

设计了一款非制冷便携式可见光/红外双光系统,基于共孔径的方式,实现可见光、红外双波段同时观察的目的;可见光光路选用1280×1024的CCD,像元尺寸为3.45μm,视场角为60°,工作波段为486～656nm,光学传递函数值在空间频率50 lp/mm处达到0.3以上;红外光路选用640×512非制冷探测器,像元尺寸为17μm,视场角为60°,工作波段为8000～12000nm,光学传递函数值在空间频率30 lp/mm处达到0.3以上;整个光学系统尺寸约为160mm×100mm×50mm,满足高性能、高集成、小型化、重量轻,无视差等要求。实验证明,该系统在可见光和红外波段均具有良好成像效果,具有较强的市场竞争力。     

11.25°毫米波数字移相器的设计

设计了一种Ka波段11.25°数字移相器。采用一前一后加载支线的方式,在Ka波段内研制出11.25°数字移相器。该移相器在30～31GHz工作频带内,驻波比小于1.65,插入损耗小于3dB,固定相移11.25°,相位精度达到±3°。     

基于红外亮温法的对流云云顶高度反演研究

基于Himawari-8的可见光和红外扫描辐射计(AHI)数据,采用红外亮温法对2019年6～8月目标区域(20°N～30°N,100°E～120°E)的对流云云顶高度进行了计算。首先通过阈值法挑选出对流云区;然后基于红外亮温法,利用Himawari-8的11.2 μm通道数据与ERA5再分析资料中的温度气压层数据进行了云顶高度反演;最后将反演云顶高度H与全球降水观测计划(Global Precipitation Measurement, GPM)产品数据进行了对比。结果显示,基于红外亮温法的Himawari-8数据反演对流云云顶高度与GPM产品数据一致,具有很好的相关性。相关系数为0.9,均方根偏差为0.29,平均偏差为0.48,纬向的离散分布优于经向,具有较强的适用性。     

一种适于卫星通信系统的圆极化相控阵天线

介绍了一种中等增益圆极化相控阵天线系统 ,其波束可以在仰角 3 0～ 90°,方位角 0～ 3 60°的空域内快速扫描。天线工作频率为 1 .5 45～ 1 .66GHz,增益优于 1 4dB ,圆极化工作 ,直径小于 5 0 0mm ,厚度小于 2 0mm ,重量小于 2 .5kg。文中介绍了宽带圆极化天线单元、3bit数字移相器的理论分析和工程设计 ,以及天线系统的组成和样机的主要性能。该天线具有成本低、体积小、重量轻、波束扫描灵活、易于与移动载体表面共形的特点 ,特别适合于中继通信卫星和卫星移动通信的地面移动终端上。     

电子元件、组件

TM412006030450高升降压比双向DC-DC转换器的工作特性/地里木拉提吐尔逊,李芮(新疆大学信息科学与工程学院)//北京工业大学学报.―2005,31(3).―241～244,250.为了消除匝数比大的变压器中存在的浪涌电流现象,在高升降压比双向DC-DC转换器中采用了吸收充电能量的有源箝位回路。对其静态和动态特性的理论分析和实验结果表明:开关电源输出端电压发生线性增长,有效抑制了电流浪涌现象。图6表0参6TM451+.22006030451数字化电力电压测量信号放大系统研究/王东,吴为麟(浙江大学电气工程学院)//浙江大学学报(工学版).―2005,39(8).―1160～1163…     

宽频带宽角域扫描的圆极化相控线阵设计

针对传统相控阵工作频带窄、圆极化波束扫描角度小的问题,设计了一款宽波束天线单元以及1×6相控线阵。采用叠层贴片技术展宽天线的阻抗带宽,设计新型的三维地结构拓展天线的波束宽度,利用介质匹配层技术改善天线在低仰角区域的阻抗匹配,并通过双点馈电实现圆极化辐射。仿真与实测结果表明,天线单元的3 dB波束宽度在4.3~5.6 GHz的频带内均大于115°。天线阵列在4.5~5.3 GHz的频带内,主波束的最大扫描范围为-57°~58.5°,其3 dB波束覆盖范围达到185°,在主波束的扫描范围内轴比小于6 dB,具有良好的宽频带宽角域的圆极化扫描特性,在卫星通信、移动基站等领域有广阔的应用前景。     

一种相位中心稳定的星载GNSS掩星阵列天线设计

介绍了一种适用于星载(GNSS)掩星探测的新型阵列天线,可覆盖GPS L1/L2和BD2 B1/B2频段。该天线采用双层空气腔式圆极化单元,整体为变形工字型阵列形式。通过计算机仿真,并采用差分进化算法对天线单元的幅度、相位进行优化设计,展宽了阵列天线方位面波束宽度。在保证天线电性能的同时,减少了阵元数量,降低了网络设计的复杂度并减轻了天线重量。实测结果在工作频段内10 dBic方位面波束宽度≥±42.2°,俯仰面波束宽度≥±6.4°,相位中心稳定度在方位±40°内最大为±1.67 mm。表明该设计在工程应用中是可行的。