基于小孔耦合的毫米波宽带定向耦合器研究

基于小孔耦合理论和电磁场全波分析法,根据正向叠加和反向抵消原则,确定耦合孔半径、间距和数量,并通过HFSS 软件进行仿真设计,实现了毫米波段定向耦合器的工作频段展宽;提出了一种新颖的波导腔体三层结构设计方案,解决了波导接触面缝隙切割电流引起的毫米波辐射问题,实现了波导无辐射装配,提高了器件的稳定性和可靠性。成功研制的毫米波W 波段宽带、高耦合度定向耦合器在88 ~102 GHz 频段传输损耗0.6 dB,两路输出幅度误差优于±0.3 dB,隔离度大于18 dB。     

微波宽频段高性能高集成T/R组件设计

基于微波宽频段有源相控阵系统T/R组件工程化迫切需求,针对传统T/R组件工作频带不够宽、体积尺寸大、稳定性差、移相衰减精度不高等问题,本文设计了一种X-Ku波段宽频段高性能高集成T/R组件。在突破八通道组件架构设计技术、基于LTCC整板的高密度集成设计技术、宽带GaN功放高可靠高效率及散热设计技术、高频宽带高隔离防腔体效应设计技术、组件模块化设计及可制造性设计技术等关键技术基础上,研制出X-Ku波段10～18GHz八通道T/R组件。组件具有收发放大、幅相控制和安全保护等主要功能,实测结果全频带内输出功率≥23.9W、噪声系数≤3.52dB、移相精度≤3.90°（RMS,均方根值）、衰减精度≤0.94dB（RMS）、驻波≤1.98、效率≥23%。其中,工作带宽指标由之前的单频段10～12GHz、15～17GHz拓宽到宽频段10～18GHz,输出功率由之前的10W量级提高到20W量级,噪声系数由之前的4.3dB提升到小于3.52dB。本组件具有高频、宽带、高效、高集成的特性,可应用于新型综合传感器雷达系统、多功能综合电子系统等装备中。     

微波超低相噪光电振荡器的实验研究

微波光子学将对未来雷达技术发展产生重要影响。微波光电振荡器是一种新颖的、有发展前途的高质量微波信号源,将是振荡器领域的革命性突破。分析了微波光电振荡器工作原理,结果表明,环路中各部件的低噪声、环路高增益和环路等效长时延是实现光电振荡器低相位噪声的有效技术路径。给出了一种双回路X波段低相位噪声光电振荡器的实验研究结果,与高性能电子频率合成器和国际先进光电振荡器进行了对比。对比结果表明,光电振荡器噪声基底较传统高性能电子频综器有极大的性能优势,而近载频相位噪声较传统高性能电子频综器的性能有待进一步提高,主要原因是光电器件的温度特性漂移较大。最后对未来的技术发展路径进行了讨论与展望。     

星用高性能高可靠微波放大器单机研制

作为新一代长寿命高可靠卫星有效载荷系统的关键单机,本文设计了一款星用S波段微波放大器,通过突破单机高可靠架构设计技术,大动态输入过载保护、电源及射频通道安全性等保护电路设计技术,微波电路防自激及腔体效应、EMC等稳定性设计技术,单机高效散热技术等关键技术;使得单机实测带内增益起伏≤0.081dB、驻波≤1.27、通道间幅度一致性≤±0.075dB,在激励过载20dB、电压拉偏90～110V、驻波拉偏3∶1下仍能正常工作,供电单元具有输入过流保护、输出过流保护、输出过压保护等功能,12年末期可靠度优于0.998;从而实现了放大器单机的高性能、长寿命和高可靠,本单机初、正样阶段零归零、指标零超差、星载环境试验零故障;目前在轨工作正常、稳定。     

毫米波段复介电常数测量的开放腔法改进

为实现毫米波段低损耗电介质材料的复介电常数高精度测量,文章主要关注开放腔法宽频带内腔长的精确确定、相对介电常数反演的多值解、误差的完整分析、测试系统检验以及自动测量等理论和技术难题.显然,这些问题的存在会影响开放腔法测量的正确性和精确性.通过研制和构建Ka波段上的开放腔自动测试系统,成功解决上述问题,完善和发展了开放腔测量理论.误差分析表明:本测试系统对相对介电常数和损耗正切的相对不确定度分别小于0.17%和20.4%.自动测试系统操作简便,测试结果可信且精度高.