微波共振探针在测量等离子体密度中的应用

本文介绍了一种可以测量局部等离子体电子密度的微波共振探针法，并给出了它的测量原理、设计方法和实验结果。实验结果表明：由于微波共振探针不受鞘层的影响，因此它比通常的朗谬静电探针对等离子体密度的测量要精确得多。微波共振探针的空间分辨率与它的几何尺寸有关。     

提取共面微波探针S 参数的方法*

共面微波探针是裸芯片测量信号输入/输出的重要媒介,通过与晶圆片物理接触,建立起测量系统与芯片之间 的信号连接通道。为了获得共面微波探针完整准确的S 参数,设计并实现了“两步法”测量方案,首先在同轴端口进行校准,然 后在探针尖端口进行第二步校准。通过与出厂数据进行对比分析,证明了方案的可行性,同时指出在片校准件预校准的重要 性。另外,讨论了氧化铝和砷化镓两种材料在片SOLT 校准件对于探针S 参数提取中的影响,实验显示二者相角偏差达到 39.8°,回波损耗呈现规则性的变化,全部测量数据的频段覆盖1~40 GHz,最终给出了优化的测量方案。     

同轴探针激励圆波导输入阻抗的研究

用等效电路的方法推导了圆波导内径向探针的输入阻抗表达式以及等效电路各参数的表达式，实验测量表明单个同轴探针与圆波导匹配良好。理论计算与实验测量吻合较好。     

开口同轴探头测量微波集成电路基片的复介电常数

本文论述了开口同轴（无外加法兰）非破坏测量微波集成电路基片复介电常数的方法。文中阐明了开口同轴FDTD法的建模与测量原理。由于FDTD法建模是一种全波分析方法，出此该模型相当准确。在S和X波段测量了聚四氟乙烯材料和另一种介质基片的复介电常数，所得结果与它们的典型值非常吻合。开口同轴法测量具有非破坏性，适于现场测量，而且具有设备简单、操作方便、测量精度高等优点。     

类 ? 型同频率高功率微波功率合成器的设计

利用基于波导结构的功率合成器来合成高功率微波,是提高窄带高功率微波源输出能力的一个有效方式。本文 设计了一种特殊的类? 型高功率微波合成器,该合成器可以用来合成X 波段同一个频率下的两束高功率微波。文中给出 了该合成器的设计方法及仿真结果,并且将该合成器结构与新型同轴双电子束高功率微波源[1]结合进行了粒子模拟,结果 表明,当加载的二极管电压为674kV,导引磁场为0.8T,内电子束电流为6.6kA,外电子束电流为14.3kA 时,该同轴双 电子束高功率微波源输出的两路微波经功率合成器合成以后输出了频率为9.74GHz,功率高达3.5GW 的微波。     

微波探针法研究电弧风洞等离子体密度

本文介绍了一种研究电弧风洞等离子体密度变化的微波探针测量系统，并给出了电弧风尚以场等离子体的形成过程，热电离材料的实验结果表明电弧风洞对于寻代磁流体发电的高电离材料提供了一种很好的实验手段。     

EMI电源滤波器插入损耗测试装置对比

为解决测试装置不完善造成电源EMI滤波器插入损耗测量结果的严重失真问题,设计了一款基于同轴传输线结构的同轴探针,用于适配滤波器插针式的引出端。以此探针为基础,设计了一款测试工装,并将此测试工装与同轴“开口线”作为对照组,测试了滤波器样品的插入损耗。数据显示,非同轴结构的同轴“开口线”测试结果存在严重失真,不能满足准确测试的要求;而测试工装所获测试结果与标准数据基本一致。相对而言,同轴测试系统是准确测量插入损耗的解决方案。     

同轴射频高功率复反射系数和功率校准装置

本文描述了采用单六端口微波测量技术建立的频段为100-1000MHz范围内的同轴射频高功率复反射系数和功率校准装置的设计、校准及性能。     

C波段GaN固态功放及其功率合成器研制北大核心CSCD

介绍了一种C波段高功率高效率GaN固态功率放大器及其径向同轴功率合成器研究成果,基于该功率合成器设计出一种C波段输出功率110 W(CW)、效率40%的高效率GaN功率放大器。实验测试结果:表明采用四路C波段30 W GaN功放径向同轴功率合成方法,其功率合成效率达93%,解决了实际工程应用中C波段高功率微波功率放大器的高效率问题,为下一步研制更高性能高效率高功率固态功率放大器探索出一种可行的技术方法。     

基于远场光学的高分辨率激光探针系统研究

鉴于激光探针分辨率低的问题，提出基于远场光学技术对激光探针仪的光学系统进行改进和设计，实现了高分辨率激光探针仪的研制。研究了基于远场光学的激光探针仪的极限分辨率，采用数值孔径为0.4的反射式聚焦物镜对波长为532 nm的脉冲激光束进行聚焦，在合适能量条件下，烧蚀Al和Fe纯样表面获得的极限分辨率分别为2.26 m和1.87 m，在此极限分辨率下利用同轴光谱采集系统且能够采集到3倍于背景噪声强度的Al和Fe元素的光谱信号；设计并实现了带同轴照明的同轴共焦成像系统，视场放大率达24.7倍，采用的同轴照明系统能够有效提高摄取图像的锐度和清晰度，获得的图像分辨率不低于228 lines/mm；发明了一种带指示光的同轴光谱采集系统，能够将同轴光谱采集器与等离子体的对准误差控制在10 m以内，通过二维扫描装置，实现对等离子体表面79的矩形点阵列进行精确光谱采集，获得了等离子体原子光谱强度的空间分辨图像。     

Correction of errors owing to thermal elongation of hightemperature coaxial probe for microwave permittivity measurement

A method for correcting errors owing to the thermal elongation of high temperature coaxial probe for microwave permittivity measurement has been developed. The method has been verified by measuring the open circuit permittivity of the probe which operates up to 1200°C     

电吸收调制激光器集成芯片的高频测试

提出了一种精确测试电吸收调制激光器(EML)集成芯片高频特性的方法。待测芯片制作在带有微带线的热沉上,同时采用光探测器作为光电转换器,二者构成待测双口网络。被测双口网络的一端是共面线,使用微波探针作为测试夹具加载信号,另一端是同轴线,两个测试端口不同,不能采用简单的同轴校准方法校准待测系统。测试过程中采用扩展的开路-短路-负载(OSL)误差校准技术对集成器件的测试夹具微波探针进行校准,扣除了测试中使用的微波探针对集成光源高频特性的影响,同时采用光外差的方法扣除了高速光探测器的频率响应对结果的影响,得到集成光源散射参数的精确测试结果。     

基于微波光子的射频信号功率测试方法

功率是微波信号的基本参数之一。传统的功率测量方法受限于同轴电缆传输损耗大、体积大等因素，难以适应分布式长距离组网应用。文章提出基于电光转换的微波功率测量方法，将微波功率测量转换为对光边带抑制比的测量。分别分析了采用相位调制和强度调制的电光转换方法时，微波功率与光边带抑制比之间的映射关系。实测对比了测量值与理论计算值之间的符合性。该方法经过电光转换后，可以采用光纤传输信号，进行长距离远拉测试，在分布式长距离组网中具有较好的应用前景。     

Coaxial E-Field Probe for High-Power Microwave Measurement (Short Papers)

Open-ended semirigid coaxial cable is characterized for use as a coupling element for the measurement of high-power microwaves. There are many high-power microwave experiments where a high vacuum must be maintained, and yet it is necessary to measure the power and frequency of the microwave energy in a cavity or waveguide. Semirigid coaxial cable which is left open-ended and inserted no more than fresh with the inner waveguide wall is a convenient way to couple out a known sample of the power. The cable is inserted into the waveguide in a direction parallel to the electric field. The coupling value is expressed in terms of an area multiplier which is applied to the area of the end of the center conductor. The induced charge Q on the center conductor is then determined from Q =/rarr over D· and/n·(effective area), and the coupled power is calculated from P = ( omega Q)/ sup 2//(2Z/sub 0/). For a flush mounted Z/sub 0/=50-Omega with PTFE dielectric, the area multiplier is shown to be 3.846 theoretically and 3.77 experimentally. The area multiplier is also determined for various withdrawal depths of the coax into the waveguide wall.     

Four-way radial waveguide power divider with high power-handling capacity

In this paper,a novel four-way radial waveguide power divider with low insertion loss and high power-handling capacity is proposed.This power divider consists of an input coaxial waveguide,a central probe,a radial waveguide,four equispaced identical coupling probes,four equispaced identical adjusting posts and four output coaxial waveguides.The novel coupling probes and the adjusting posts are used to realize favorable uniform power division.A power divider with the center frequency of 4.1 GHz is designed,fabricated and measured.Good agreement between simulation and experiment is noted.The measured 15 dB return-loss bandwidth of the power divider is about 600 MHz.The measured 0.5 dB insertion loss bandwidth is wider than 700 MHz.The differences and isolations between the output ports are also discussed.The power-handling capacity of the power divider is analyzed through simulation,and the result proves its usability in high power applications.     

电解质溶液复介电常数测量中气泡影响的分析

电解质溶液复介电常数的准确测量对于生物电磁学和微波化学等领域是至关重要的,简单而有效的测量方法就是使用开口同轴线。由于电化学反应,插入溶液的测量探头表面容易产生气泡,对测量结果产生影响。文中针对气泡的不同位置和大小对氯化钠溶液复介电常数测量的影响进行了数值分析,计算结果表明,电解质溶液复介电常数测量值的实部受气泡影响很小,而虚部受气泡的位置、大小和个数的影响。     

Theoretical and experimental study of measurement of microwavepermittivity using open ended elliptical coaxial probes

In this paper, a new kind of coaxial probe for measurement of microwave permittivity-an open-ended elliptical aperture-is studied from theoretical and experimental viewpoints. Calculated results are discussed and compared with experimental values. Wideband measurements of the dielectric constants of liquids are performed by using this kind of needle type probe. Both theory and experiment show that open-ended elliptical coaxial probes can be successfully used in wideband dielectric constant measurements with the advantage of increased sensitivity, especially at low frequencies. Moreover, this kind of probe can easily be fitted into gels and living tissues. These features are very important in biological applications both for measurements and microwave radiation treatment     

The microcalorimeter as a national microwave power standard

The simple construction and good accuracy of the microcalorimeter has resulted in its adoption by many countries as their national standard of microwave power in hollow waveguide. Its use is increasing as a national standard for coaxial microwave power measurement.     

直流电源输出的纹波和噪声的测量

对于直流电源纹波和噪声的测量,不同的测量方法测量的结果往往差别较大。针对这个问题,本文先介绍了电源输出的纹波和噪声的基本概念,并在此基础上介绍了三种常见的纹波和噪声的测量方法：直接测量的方法、去掉探头和探头接地线的测量方法和使用同轴电缆的测量方法。通过分析、比较,阐明了不同测量方法之间的区别,明确了对示波器的要求及测量的注意事项,以使大家能够根据具体情况选用适宜、方便的测量方法,准确地测量到直流电源输出的纹波和噪声。