基于扫频调谐预扫描的快速EMI测试关键技术研究

针对点频式测量方法进行EMI测试效率低的问题,基于扫频调谐预扫描实现EMI快速测试。首先,根据扫频、点频调谐测量方法的特点,提出基于扫频调谐预扫描、点频调谐终测量的快速EMI测试系统框架及拓扑关系;其次,研究扫频调谐式预扫描的误差补偿技术,研究环境电平、天线与馈线对测试精度影响的补偿方法;最后,按照GB14023-2011规定,搭建专用于车辆扫频调谐预扫描的快速EMI测试系统,实现误差修正、数据存储、数据处理等高度定制化功能.结果表明:在30~1 000 MHz频段的峰值检波,使用扫频调谐预扫描可以节省时间47.4 s,提高检测效率33.02%。     

宽带扫频RCS自动测量系统

传统的微波暗室远场雷达散射截面积(RCS)测量方法采用点频测试。对低RCS目标,点频RCS测量系统精度差,信息量少。为克服这些缺点,文中运用宽带扫频测量RCS的原理和方法,构建基于该方法的自动测量系统,以得到较高的精度。该系统利用矢量网络分析仪所具有的时域功能,把目标的频率响应变换到时域中进行分析,再通过软件上的背景回波消除技术,进一步降低背景回波的干扰,最后得到目标的RCS。实验证明,该方法系统测量精度高、结果准确,值得深入研究和推广。     

超大型地面天线辐射特性实地测量技术

针对口径超过 10 m 的超大型地面天线由于极高成本难以进行精确测量的难题,提出了基于无人机的平面近场实地测 量方法。 首先对无人机散射、定位精度及测量场区选择等影响天线实地测量结果的主要因素进行了仿真分析,确定了测量区 域。 采用多旋翼无人机和高精度飞控技术,在高性能无人机最好 20 mm 飞控精度、5 mm 测量精度的条件下,进行了天线实地测 量系统的射频链路设计,并给出了两种近远场数据变换方法,可以有效解决在较高频段无人机定位精度差导致测量结果不可信 的问题。 采用实例分析验证了方法的有效性,为超大型地面天线低成本精确测量提供了较好的解决途径。     

柔性直流换流系统辐射电磁干扰的测量

针对目前国内外柔性直流换流系统电磁兼容的研究工作较少且主要集中于仿真研究方面的现状,其理论研究的可信度与正确性缺乏相应的实验数据进行验证。国内仅有一条柔性直流输电示范工程,系统停运复杂,文中采用华北电力大学新能源实验室VSC-HVDC换流系统的实验平台,分析了VSC-HVDC换流系统的结构,介绍了本次电磁场测试工作的概况,采用环形天线在实验室典型位置对换流系统正常运行时150 k Hz~30MHz的频率范围内的室内空间电磁场环境进行了点频测量与扫频测量,测量分析指出换流系统所产生的辐射电磁干扰随频率的增加衰减很快,在3 MHz时换流系统有最明显的辐射电磁干扰,频率25 MHz时电磁干扰有增大的趋势。     

多通道高精度动态频率测量系统的研究与实现

针对按照一定更新率高速动态变化的频率对象,提出了一种基于定闸门高速连续测频法的软硬件改进方案.结合C8051F系列单片机丰富的硬件资源,解决了测频模块硬件实现中的高标频获取、高标频并行计数等关键问题,实现了高速高精度频率测量,并对多通道高速测频带来的大批量数据传输问题进行了研究,提出了合理的解决方案.设计了一种多通道、高速、高精度,具有数据存储分析功能的测频系统,降低了开发成本与技术门槛,达到了预期的测量精度.     

天线近场测量分析仪系统的研究

本文主要论述了一种计算机辅助的天线近场测量分析仪系统的结构、控制系统的硬软件结构设计及实现方法，并给出了有关的测量数据。结果表明，该分析仪系统是一部多功能、高精度的天线自动化测量分析系统。     

近场测量闭环控制系统

近场测量是一种先进的天线测试和诊断技术,它要求采集天线近区某平面均匀间隔网点上的幅相数据,而精确的探头定位、转台旋转和高性能的幅相接收机则是其硬件保障。文章针对所研制的近场测量系统,结合硬件接口电路,详细讨论了探头精确定位闭环控制系统的实现方案,并用实践证明了控制系统的可靠性。     

一种多通道星载SAR通道间一致性精确测量方法

多通道星载合成孔径雷达(SAR)系统需要对通道间一致性进行测量,用于后期成像与多通道融合处理。提出了一种多通道星载SAR系统通道一致性高精度测量方法,该方法基于少量仪器设备,结合匹配滤波和插值处理,获取通道幅度差和相位差等指标数据,实现SAR通道间一致性高精度测量。利用此方法对某型号星载SAR模样机系统进行实际测试,结果表明通道间相位差从48.15°提高到0.184°,提高了测试精度。     

10~4以上微波 Q 值的精密扫频测量

本文提出一种频标法扫频测Q的方法,采用锁相扫频和在中频上产生频标的原理。给出了实验系统与数据,对测量误差进行了分析。结果表明,采用国产的设备,可在1～12.4千兆赫测量10~4—10~5的有载Q_L及无载Q_o 。测量Δf的精度优于±1.5％,当Q_L=20000时,总精度优于±4％。     

标准增益喇叭天线的准确定标测量

标准增益喇叭天线经常用作天线测量时的增益参考天线,所以,标准增益喇叭天线的增益定标值的准确性决定了被测天线增益测量的准确度。目前国内所使用的标准增益喇叭天线往往采用理论值,不能很好地保证天线测量数据的准确性。介绍了一种通过时域测量技术以及距离影响修正相结合,对标准增益喇叭天线增益值进行准确定标的测量方法。经过实验验证,该方法具有准确度高、易实施、适用于各类型天线产品测量的特点。     

变压器局部放电检测用特高频传感器的结构参数对其幅频特性的影响

传感器是变压器特高频局放检测中的关键设备之一,阿基米德螺旋天线和平面等角螺旋天线是目前常用的特高频传感器,采用扫频法在吉赫横电磁波室内测量了一系列结构参数不同的这两种螺旋天线的幅频特性,并在空旷场地测量了它们的驻波比。测试结果表明:天线内外径尺寸对其幅频特性的影响比较明显;测试天线的驻波比小于2,能满足工程测试的要求;变压器局放检测应选用宽频带特高频传感器;平面等角螺旋天线适合应用于局放检测,阿基米德螺旋天线适合用于局放时延定位研究。     

基于FPGA与AD9854的宽带扫频信号源设计

以直接数字频率合成技术为核心的宽带扫频信号源已成为近年来的研究热点。详细分析了数字频率合成芯片AD9854在Ramped FSK工作模式下的扫频信号输出原理,并以Altera公司CycloneIII EP3C10E144C8NFPGA为主控芯片,组建外围电路,利用QuartusII开发工具以及VHDL语言编写控制逻辑,实现了扫频范围为0~90MHz的扫频源系统。测试结果表明：该系统扫频步进30Hz,时间步进1.6μs,并可实现非线性频率扫描,系统性能达到了分布式光纤布里渊传感测量系统对扫频源的要求。     

一种新型端射天线单元的研究

设计了一种新型的端射天线单元。采用独特的串馈单极子形式，具有较好的带宽性能，基板采用液晶材料，使其基板的介电常数可控。通过改变单元的工作频率及基板的介电常数，使得天线单元具有水平相扫的能力。采用上下双层对称结构来抑制由于地板引起的波束上翘。通过对端射天线单元的建模仿真，验证其可行性。这样，串馈形式的天线易于实现天线的小型化、轻薄化。具有很好的共形的能力，适用于机载等高速运动的平台。     

平行板型三维脉冲电场传感器的研制

宽频带传感器是脉冲电磁场测量的关键设备之一,目前用于脉冲电场测量的传感器大都是单极化形式,只能测量半空间、单极化方向上的电场。为此,研制了一种可用于脉冲电场测量的三维平行板型结构传感器,它由三维电场天线和光发射机组成,与相应的光纤传输系统配合,可以对三维脉冲电场进行同时、全空间测量。应用FDTD法对三维电场测量天线模型进行了数值模拟,重点分析了三维天线的极间耦合、三维场分量的合成与频率特性。计算结果表明,平行板型三维电场天线可以满足脉冲电场测量要求。根据数值模拟的结果实际制作了三维电场传感器并对该传感器进行了实验验证。测量结果表明,该三维电场传感器的性能达到了设计要求。     

基于扫频阻抗法辨识的电力变压器绕组变形智能检测技术

针对扫频阻抗法在变压器绕组变形检测中判据尚不明确,还依赖人员经验的现状.文章结合扫频阻抗谱的基本特性,提出基于扫频阻抗谱辨识的绕组变形智能检测技术,选取的特征参量包括阻抗幅值的极值点、相位过零点、70°相位特征点、相关系数.并通过实验对不同故障状态下的各参量变化进行统计分析,验证扫频阻抗谱的特征参量在检测变压器绕组变形时的有效性.结果 表明,所选扫频阻抗谱的特征参量可以很好地识别绕组是否变形以及故障类型.此项研究为我国电力变压器绕组变形故障检测的发展提供参考和借鉴.     

L波段多频微带天线设计

为了实现在L波段激励起多个谐振点,并利用各个谐振点尖锐的选择性以提高系统的抗干扰性,采用在圆形辐射贴片上开圆环形缝隙,同时加载2个短路片的设计方法,设计一款工作于L波段的多频微带天线.通过3维电磁仿真工具HFSS进行实验,其结果表明:当两个短路片的夹角为90°正交,而且馈电点距离圆心的距离为25 mm时,天线产生3个谐振频点:1.3、1.53、1.67 GHz;低频点与高频点的频差可达370 MHz.这种多频点天线适合于跳频与多频通信系统,而且其高度只有1 mm,符合平面化应用的需求.     

基于HFSS的双脊喇叭天线的设计与仿真

宽带喇叭天线在测量,雷达及通信系统上的应用已愈来愈广泛。利用电磁仿真软件HFSS,给出了一种宽带双脊喇叭天线的仿真模型及其各部分结构的具体设计方法,并结合实际的工程需要,设计了一幅频率范围为1GHz～18GHz的宽带双脊喇叭天线,通过对其电性能参数进行仿真及测量。结果显示:驻波比在1.6GHz～18GHz的范围内小于2.5,在整个频段上,增益大于10dB,三维方向图在15GHz时主瓣才开始出现分裂,并且随着频率的升高,直到18GHz主瓣也没有出现大的凹陷。设计的天线能够满足更高的工程要求。     

Circuit modeling for ultra‐wideband Tx‐Rx antenna systems based on frequency domain S‐parameters

This paper presents a circuit modeling procedure for Ultra‐wideband (UWB) Tx‐Rx antenna systems based on frequency domain S‐parameters. The modeling used an existing two‐port network's model consisting of four SPICE analog behavioral modules. The accuracy of the model has been validated by comparing its transient response with the measurement result using an oscillograph. This model can be used for the co‐design of the UWB Tx‐Rx antenna system with transmitters and receivers in circuit simulators. In the study, Tx‐Rx antenna systems using planar bow‐tie antenna and horn antenna with ultra‐wide bandwidths are used as examples. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

用HP8530A实现天线方向图远场测量新方法

文中介绍了一种天线远场测量的新方法。利用ＨＰ８５３０Ａ微波接收机组成测量系统,通过角域测量功能实现天线方向图的远场测量。给出了测量系统框图和测量方法,并结合实际天线的测量结果,对这一方法进行了讨论。