高功率微波器件的初步优化设计

将遗传算法与全电磁粒子模拟算法有机融合,研制出二维全电磁粒子模拟并行优化程序。据此对高功率微波源器件——磁绝缘线振荡器（MILO）和超辐射返波管（SRBWO）进行优化设计。将束波转换效率作为优化目标,在输入功率基本不变的情况下,优化后的磁绝缘线振荡器的效率比原模型提高38．8％;将超辐射相对论返波管的峰值输出功率作为优化目标,优化后的器件峰值输出功率比原来提高了37．5％,束波转化效率提高了50％;将超辐射相对论返波管的输出微波总能量作为优化目标,输出微波总能量比原来提高了38．1％。经优化后获取的器件模型几何参数合理,物理图像正确。     

一种新型电子战武器--高功率微波武器

高功率微波武器具有作用距离远、频谱覆盖范围广、发射波束宽、功率大、全天候作战等特点,是一种新型的电子战武器,兼具软、硬杀伤作用。介绍了其性能特点、作战应用及对其的防御措施。     

一种新型低功率双频微波整流电路

提出一种应用于低功率的双频输入微波整流电路,采用双频匹配网络和直通滤波器分别实现二极管的输入匹配和抑制双频的基频与高次谐波,当输入为1 mW 时,实测结果显示,该整流电路在850 MHz 和1.9 GHz 频率处分别获得了47%和81.4%的整流效率,输出电压分别为0.53 V 和0.70 V,在输入双频信号时输出电压为0.85V,转换效率为60.8%,其低功率输入性能在国内具有先进性,并对RFID、嵌入式传感器电子设备无线输能等领域的应用具有实际参考价值。     

一种新型圆极化高功率微波天线

介绍了一种新型圆极化高功率微波天线,可辐射高功率微波源所产生的 TEM 或 TM_(01)模。该天线由同轴插板式模式转换器和一种新型同轴插板式喇叭组成,模式转换器将输入的同轴 TEM 模转换为4个相位依次相差90°的扇形波导 TE_(11)模,并通过新型喇叭辐射,在轴向上获得了圆极化辐射场。优化设计了一个中心频率为4GHz 的天线,其总长度为385mm,喇叭口径320mm。在中心频率上天线增益为19.3dBi,轴比1.06,反射损耗-20dB。在 3.8～4.2GHz 的频率范围内增益大于18.9dBi,反射损耗小于-10dB。     

3cm双频高功率返波振荡器的粒子模拟研究

提出3cm双频两段式同轴相对论返波振荡器,用粒子模拟软件对其结构和电磁参数进行分析研究,优化得到的结构参数为第一、二段分别为10和4个周期数,周期长度分别为0.5cm、0.73cm,波纹幅值分别为0.13cm、0.21cm,平均半径2.9cm,同轴间隙为2.1cm。实验结果表明在环形相对论电子注电压为510kV,电流为9.4kA,引导磁场为0.7T的条件下,器件得到了3cm波段稳定的高功率双频微波输出,其平均功率约为0.75GW,平均功率效率为15.6%。     

高功率微波常用测量器件标定方法研究

首先分析了检波器现有标定方法存在的问题,并且进行了实验研究。研究结果表明信号源输出功率未实时监测和检波器驻波比引起的反射是检波器灵敏度存在差异的主要原因。在此基础上提出了改进后的检波器标定方法,并且实验验证了改进后标定方法的正确性。分别采用Agilent 信号源和Agilent 矢量网络分析仪研究了HPM 常用测量器件窄脉冲和连续波下的衰减量差异。研究结果表明:测量器件衰减环节窄脉冲下衰减量可采用矢网连续波测试结果,二者最大差别约0.3 dB。     

高功率微波武器—一种新概念电子战武器

高功率微波武器是定向能武器的组成之一，工作频率一般为１－３０ＧＨＺ，输出功率达ＧＷ级，是电子战新的军事能力的拓展。高功率微波武器主要攻击目标和对象是高技术兵器武器系统中最关键最脆弱的电子设备，可以干扰和破坏其正常工作，毁伤其中的微电子器件和电路，或利用其超强的功率直接烧毁目标；同时也是对付隐身武器、反辐射导弹的克星，还可伤害作战人员，简述了高功率微波武器的目前研制状况和使用情况。     

一种新型双频宽负载整流电路

提出一种新型双频宽负载整流电路,它能有效回收环境中的微波电磁能量.该整流电路主要由阻抗压缩匹配网络、肖特基二极管和低通滤波器构成.其中,阻抗压缩匹配网络由一个L型阻抗调节器和一个Ⅱ型阻抗匹配器组成,该网络能够在200 ～ 4000Ω的负载区间内减小输入阻抗的变化范围,从而提高整流电路的匹配性能.ADS 2017软件仿真...     

虚阴极微波器件的进展

简要介绍各种虚阴级振荡器的实验进展。分析了这些微波源的性能和军事应用，最后评论了它们的发展前景。     

X波段双频高功率返波振荡器的数值研究

提出了采用两段式同轴波纹慢波结构实现双频高功率微波输出的相对论返波振荡器,推导了该结构的TMOn模式色散方程,数值求解了两段式同轴波纹慢波结构TMOn模色散曲线,分析了该器件X波段双频高功率微波输出的产生机理,分析中考虑了电子注在慢波结构第二段工作效率不变和下降时的双频工作点情况,并运用2.5维全电磁粒子模拟程序验证了双频微波信号的可靠性.     

A NOVEL PASSIVE DUAL ENERGY RECOVERY SNUBBER FOR HIGH POWER GTO CONVERTERS

A novel passive dual energy recovery snubber circuit is presented where energy trapped in the snubber inductor and capacitor is recovered into the both DC rail and load, without any active devices or resistors. The maximum over-shoot voltage on the switch is fixed, peak switch current is low, circuit reset is fast and the operational range of load current is wide. This circuit is suitable for use in high frequency, single ended power gate turn-off (GTO) thyrister choppers. Main design equations, some simulations and practical results are included.     

微波及超声波双模块分配功率可调式灭蚁装置设计

为了达到高效、清洁无污染的白蚁防治效果,设计一种功率可调式灭蚁装置。该装置以STM32F103ZET6单片机为核心控制器,采用适量的微波及超声波能量配比,使得白蚁在微波的加热效应及超声波共振的生物学效应下,失去生理功能,从而达到白蚁防治的效果。最后通过实验验证不同功率的微波和不同频率的超声波对白蚁的杀灭效果。该设计具有有效性,且操作简单,有较高的实用价值。     

Nonlinear device model of microwave power GaN HEMTs for high power-amplifier design

This paper presents a nonlinear equivalent circuit model of microwave power GaN high electron-mobility transistors (HEMTs), amenable for integration into commercial harmonic balance or transient simulators. All the steps taken to extract its parameter set are explained, from the extrinsic linear elements up to the intrinsic nonlinear ones. The predictive model capabilities are illustrated with measured and simulated output power and intermodulation-distortion data of a GaN HEMT. The model is then fully validated in a real application environment by comparing experimental and simulated results of output power, power-added efficiency, and nonlinear distortion obtained from a power amplifier.     

一个微波小型化超宽带高功率分配网络

为了实现微波功率分配领域对超宽带和高功率的双重应用需求,本文呈现了一个小型化超宽带高功率的悬置带线四路功率分配网络。它采用了一种超宽带功率分配结构,避免了传统Wilkinson电路带宽限制,并结合了低阻抗集成传输线的高功率容量的特点,具有小型化、超宽带、高功率、低插损的特点。仿真设计结果表明：在2-18GHz频段内,该结构的插入损耗小于0.6dB,回波损耗优于9.5dB（在2.75-18GHz内回波损耗优于15dB）,端口幅度差小于0.1dB,相位差小于1度。     

基于超材料的TEM-TE11 高功率微波模式转换器

利用高功率容量高折射率的超材料作为移相介质,设计了一种高功率微波TEM-TE11 模式转换器。采用扇形金 属栅格作为材料阵元,通过对阵元的角向及轴向的周期排布得到高折射率超材料并将其填充在模式变换区角向半空间内。 TEM 模微波在通过模式转换区域之后,超材料填充区域电场与未填充材料的真空区域电场相位差达到180°,从而实现 TEM 模到TE11 模的模式转换。采用CST Microwave Studio 软件对模式转换器进行了数值模拟,结果显示该转换器在工 作频点附近具有较高的转换效率,相对带宽约4%。结合模式变换器开展了辐射天线的设计,模拟得到典型的TE11 模远 场方向图。     

A microwave power double-heterojunction high electron mobility transistor

A microwave power high electron mobility transistor (HEMT) has been developed and tested in theK-band frequency range. The HEMT has a unique configuration of a selectively low-doped (AlGa)As/GaAs/(AlGa)As double heterojunction resulting in both capability of high-current density and high gate breakdown voltage. The structure showed electron mobility of 6800 cm²/V.s and two-dimensional (2-D) electron density as high as 1.2 × 10¹²cm^-2at room temperature. An output power of 660 mW (550 mW/mm) with 3.2-dB gain and 19.3-percent power added efficiency was achieved at 20 GHz with 1-µm gate length and 1.2-mm gate periphery. A similar device with 2.4-mm gate width produced an output power of 1 W with 3-dB gain and 15.5-percent efficiency. These results offer microwave high power capability in a double-heterojunction HEMT (DH-HEMT).     

Implementation of dual band power amplifier with high efficiency Inthe real environment for CDMA telephone

A dual-band power amplifier for a CDMA mobile telephone has been studied. Test results show that the implemented amplifier has achieved the module size of 0.96 cc and significantly reduced the operating current to 120 mA at a real working power range     

一种新型双频微带反射阵的设计

设计了一种新型双频微带反射阵.该反射阵采用上层为Ka波段阵面、下层为X波段阵面的双层结构,阵列单元由圆与圆环组合单层结构构成.在此基础上,分别选择圆环贴片型和方环缝隙型频率选择表面作为上下两层阵面的接地板,并与传统导体接地板反射阵作比较分析.仿真结果表明:采用频率选择表面作为接地板,不仅使反射阵天线获得较好的双频辐射特性,同时可有效地降低两个阵面之间的相互影响.     

A miniaturized dual band Wilkinson power divider using capacitor loaded transmission lines

A miniaturized dual band Wilkinson power divider (WPD) with an ultra wideband harmonic suppression is proposed, in this paper. Capacitor loaded transmission lines (CLTL) are used in the proposed circuit. The proposed WPD has a significant size reduction more than 80% compared to a primary power divider. In the design procedure, values of the impedances and electrical length for all of the applied transmission lines and also applied lumped capacitors are analytically obtained. Results of fabricated power divider have a good agreement with simulated and show that, the insertion loss at two operating frequencies of 0.9 and 1.8 GHz are less than 0.1 dB and also a wide range of unwanted harmonics (3.1–10.6 GHz) has been achieved.