毫米波均衡器同轴谐振腔内导体结构的设计与比较

摘要：对组成毫米波均衡器的核心部分，即主传输线、谐振腔的初步设计进行了介绍，并对谐振腔进行了初步分析与仿真。在仿真过程中发现了毫米波均衡器的一些新特点、新现象，并对其做了初步的探讨。在此基础上，重新设计了谐振腔内导体的结构，通过分析与仿真，基本消除了毫米波波段出现的一些不良影响，并可以对谐振频率、衰减幅度和品质因数进行调谐，基本具备了均衡器对谐振腔子结构的要求，这对今后毫米波均衡器的设计与深入研究有一定的帮助。     

一种改善行波管用均衡器温度特性方法的研究

大功率行波管用均衡器通常工作环境恶劣，需要满足在高、低温度环境中均能正常工作的要求。通过对均衡器子结构等效电路的研究，分析了温度变化时均衡器结构参数的变化，并对由此引起的均衡器电参数特性的变化进行理论分析，得到一些变化规律。在此基础上，以双腔子结构为例，提出了采用材料补偿方法对由于温度引起的频率漂移进行改善，并进行HFSS仿真分析和相关实验操作。由仿真和实验的结果说明该方法在均衡器关于温度等调试设计中较为有效。     

基于微波均衡器测量数据库的网络优化设计

基于微波幅度均衡器测量数据库的互联子结构网络计算机辅助设计的方法结合了数据实验测量的精确性和计算机大容量、高速运算的优点，它包括子结构设计、测量数据库的建立、子结构互联网络理论和优化算法设计等多步骤。该方法在微波幅度均衡器设计、调试中得到验证和应用，具有实际的工程价值。     

大功率微波管均衡器的面向对象分析

大功率微波管均衡器的谐振腔的微波特性解析十分复杂，难以建立精确的数学模型，因而对其衰减特性进行仿真十分困难。本文在简要介绍大功率微波管均衡器的结构及用来描述谐振腔特性的测量数据库的基础上，分析了组成均衡器各子结构的内耦合及互耦合，并运用面向对象分析方法建立了均衡器仿真模型。     

一种宽带增益均衡器的设计与仿真

利用薄膜电阻加载的枝节谐振器设计了一种微小尺寸的微带均衡器子结构电路。利用CST仿真软件设计模拟了基于该结构的宽带增益均衡器,并给出了仿真结果。     

宽带毫米波功率模块驱动技术

设计了一个毫米波频段的宽带功率均衡器与固态功率驱动模块。通过对用于驱动模块的功率均衡器进行改进,提出了一种新型的微带阶梯阻抗谐振线的功率均衡器结构,这种结构频带宽,驻波好,结构紧凑。为了验证其性能,加工实物并进行测试,测试结果表明,均衡器在32 GHz~40 GHz宽带频段,其最小插入损耗小于3.3 dB,回波损耗优于13 dB,均衡量9 dB。固态功率驱动模块采用2级放大器,且均衡器后置,布局合理。测试结果表明,在32 GHz~40 GHz,功率均衡精确度优于2 dB,输出功率更为准确,实现了固态驱动模块的小型化设计。     

应用于ROF系统的微波光子发生器研究进展

介绍了光学生成毫米波技术研究的背景及意义.综述了几种主流的毫米波光学产生技术,主要包括直接调制法、外部调制法、光外差法,以及在此基础上的改进方法:如改进的双边带调制产生光毫米波方案,新型双均匀光栅结构产生毫米波的方法等.并介绍了2种新型光学生成毫米波方法,包括采用光纤光栅滤波器获得具有一定间隔双波长成分的光脉冲光谱实现...     

电阻加载的螺旋形谐振器在微带均衡器中的应用

本文给出了一种薄膜电阻加载的矩形螺旋形谐振器,并利用其设计了一种甚小尺寸的微带均衡器子结构电路,对薄膜电阻的加载位置也进行了研究.通过在螺旋形谐振器中引入电阻加载,使得该电路能够进行品质因数调节.分析表明这种电阻加载的螺旋形谐振器不仅能够进行中心频率调节、曲线衰减幅度调节,而且能够对谐振回路的品质因数进行调节,适合在微带均衡器中应用,为微带均衡器的设计提供了一种新的设计途径.     

一种应用于QAM信号的新型高速均衡器

提出了一种基于新型算法SGLMS-CMA的高速QAM均衡器.SGLMS-CMA算法在stop-and-go原理指导下结合了经典CMA算法和DD-LMS算法.MATLAB仿真表明,与经典CMA算法相比,新型算法具有收敛速度快5倍,剩余MSE改善3～5dB,运算复杂度减少了82%,可纠正残留相偏的优点.综合结果表明,采用SGLMS-CMA+DD-LMS的新型均衡器与CMA+DD-LMS均衡器相比,系统中均衡器模块的硬件开销只增加5%.最后使用SMIC 0.18μm工艺库对新型均衡器进行综合,并且嵌入到QAM解调芯片中进行流片,最终测试结果表明新型均衡器性能优越.     

一种应用于QAM信号的新型高速均衡器

提出了一种基于新型算法SGLMS-CMA 的高速QAM均衡器. SGLMS-CMA 算法在stop-and-go原理指导下结合了经典CMA算法和DD-LMS算法. MATLAB仿真表明,与经典CMA算法相比,新型算法具有收敛速度快5倍,剩余MSE改善3~5dB,运算复杂度减少了82%,可纠正残留相偏的优点. 综合结果表明,采用SGLMS-CMA+DD-LMS的新型均衡器与CMA+DD-LMS均衡器相比,系统中均衡器模块的硬件开销只增加5%. 最后使用SMIC 0.18μm工艺库对新型均衡器进行综合,并且嵌入到QAM解调芯片中进行流片,最终测试结果表明新型均衡器性能优越.     

采用幅度均衡器的宽带毫米波低噪声放大器

对微带型幅度均衡器进行了理论分析和计算机仿真。微带型均衡器由微带谐振器上加载电阻构成,电阻的引入有效地展宽了频带。通过优化支节的长度、宽带和电阻的阻值,得到满足要求的均衡器。利用这种均衡器,对采用两级毫米波宽带MMIC的放大器进行了增益修正,使增益平坦度得到有效改善,同时对噪声的影响也较小。采用幅度均衡器最终实现的低噪声放大器在频率范围26.5～40 GHz内,增益为26.5～28.5 dB,增益平坦度优于±1.5 dB,噪声小于3.3dB,输入输出端口驻波小于2.0,输出1 dB压缩点功率大于10 dBm。     

基于单边带调制的光毫米波产生及其传输特性研究

提出了一种新型单边带调制(SSB)产生光毫米波的全双工光纤无线通信(ROF)系统.利用射频(RF)信号驱动马赫-曾德尔调制器(MZM)产生偶数双边带信号,并通过技术基带信号调制到中心载波上,再与未被调制双边带的任一边带耦合产生光毫米波信号.理论分析发现,该毫米波的接收功率不会发生周期衰减.实验研究表明,经过50 km传...     

薄膜电阻对微带均衡器的影响研究

为了使微带均衡器满足衰减特性与给定的误差曲线逐点拟和的要求,就必须使其频率可调、衰减可调、品质因数可调。因此,本文通过大量仿真和实验,研究了加载了薄膜电阻的微带谐振器及其在微带均衡器中的应用,研究分析了薄膜电阻对微带均衡器传输特性及驻波特性的影响。研究结果表明将薄膜电阻加载到微带谐振器上构造微带均衡器,可以通过改变谐振器的尺寸使其频率可调,通过改变电阻阻值及位置使其衰减可调、品质因数可调。大量HFSS仿真及实验证明这种方式很适合微带均衡器的设计制造。本文利用这种结构设计制作出了一个宽带微带均衡器,得到了很好的实验结果。     

基于自适应稀疏表示的被动毫米波图像恢复

为了克服傅立叶域和小波域正则化方法不能同时保持目标特征和有效滤除噪声的缺点,提出一种被动毫米波图像恢复的新方法。它利用稀疏表示表达信号灵活的特点,对逆滤波后的毫米波图像采用基于奇异值分解的K聚类（K-SVD）算法进行学习,自适应地得到图像恢复需要的基函数。与傅立叶域和小波域正则化方法相比,论文方法采用了自适应的处理方法,因此能够更好地保持目标特征,更有效地抑制噪声,进而更好地恢复图像。将论文方法用于被动毫米波仿真图像的恢复,得到了很好的结果。因此,它是一种有效的被动毫米波成像方法。     

大功率毫米波雷达及器件新技术研究

近年来,在电真空技术进一步发展和概念创新的基础上,借助于材料、工艺及微加工技术的进步,大功率毫米波器件取得了快速发展,诞生了大功率毫米波回旋行波管、W波段宽带行波管、准太赫兹行波管、毫米波扩展互作用速调管、集成微型行波管等新管型。在毫米波频段取得了输出功率100 W^100 kW、带宽6~10 GHz等标志性成果。利用上述性能优良的电真空器件结合雷达探测新技术,开展毫米波单脉冲精密测量及目标成像雷达、毫米波空间合成无源相控阵多目标监视雷达、毫米波微型行波管有源相控阵多功能一体化雷达、机载亚毫米波视频合成孔径雷达研究,突破大功率毫米波器件应用和发射机关键技术,实现大功率毫米波雷达空间目标的多维特征精细测量和成像等应用目标。     

新型大功率毫米波螺旋线行波管高频系统研究

该文探讨了CVD金刚石材料在宽带毫米波螺旋线行波管中的应用,研究了两类非杆状新型CVD金刚石夹持的螺旋线高频结构,利用MAFIA分析了它们的色散特性、耦合阻抗和衰减常数,与传统的矩形BeO夹持杆和矩形CVD夹持杆高频结构进行了对比,最后将这两类新型高频结构替代国内某毫米波行波管(26-40GHz)中的矩形BeO夹持杆螺旋线高频结构,利用宽带大功率行波管CAD集成环境中的注波互作用模块分析了其大信号工作特性。结果表明,分立CVD金刚石夹持高频系统兼顾了超宽带和大功率,同时由于金刚石直接和螺旋线及金属翼片大面积接触,该结构还具有极好的散热能力,是一种有重要应用前景的高频结构。     

一种改进的光载波抑制产生光毫米波的方法

为了延长光毫米波的传输距离,提出了一种改进的光载波抑制产生光毫米波的方法。在中心站采用马赫-曾德尔调制器将射频信号调制到光载波上产生光载波抑制调制光信号,再将产生光信号的2个边带分离,将2.5Gbit/s数据信号调制到其中1个边带上,再与未调信号耦合后产生光毫米波并通过光纤传送至基站。在基站中通过光电转换器产生电毫米波。从理论上分析了这种光毫米波的传输特性并通过实验验证了光毫米波在光纤中可以传输40km。仿真和实验结果表明,这种方式产生的光毫米波具有很好的抗色散能力,延长了传输距离。     

应用改进自蛇模型和L-R算法恢复毫米波图像

在毫米波的图像恢复中,L-R算法是一种简单而有效的非线性方法,但当噪声不可忽略时,L-R算法难以获得较好的复原结果。针对毫米波图像数据量少和图像分辨率低的特点,提出基于改进自蛇模型和L-R算法毫米波图像恢复方法,以局部方差构造自蛇模型的边缘停止函数,其改进自蛇模型在消除噪声的同时更能够保留图像中的边缘和细节特征,然后使用L-R算法进行图像恢复,这种改进算法通过使用基于改进自蛇模型去噪能有效地减少噪声对L-R算法的影响。实验结果表明:在信噪比和相关度方面本文算法提高了L-R算法的性能,可用于含噪声的图像复原。