一种双通道微波辐射计高精度天线伺服系统

微波辐射计是一种高灵敏度的低噪声宽带微波接收机,双通道微波辐射计扫仰角测量时,主要用于反演大气水汽廓线,为提高测量精度,尤其在低仰角区,要求其天线伺服系统运行平稳并具有较高的定位精度。介绍一种基于单片机控制的高精度天线伺服系统,详细分析其工作原理和定位精度,并阐明步进电机的细分驱动方法。实验结果表明,该系统运行平稳,响应迅速,定位精度高。     

微波辐射计

本文介绍用射电天文方法测量天线参数的调制型(狄克式)辐射计的工作原理,分析了辐射计灵敏度与系统噪声温度和中放带宽的关系。叙述了微波辐射计接收机和雷达接收机的不同处。列出了主要的性能指标。并根据性能指标对各部件进行介绍和选择。辐射计的微波部件包括:PIN调制器、混频器、本振、环行器。其它部分:中频放大器、检波器、低     

微波辐射计天线的设计

本文在对微波辐射计天线的设计问题进行分析的基础上,指出了高的欧姆效率的重要性;提出了应综合考虑主波束效率和波束填充因子两种参数的影响,使两者乘积为最大(P≈1)的观点。介绍了已研制成功的高增益、低噪声的八毫米和二厘米波段微波辐射计天线设计方案与结果。此外,综述了微波遥感用天线近期的发展动向与新的研究课题。最后简介了几种能实现多波段、多极化复用的共用天线系统方案。     

K波段辐射计的超宽带多通道接收机设计与实现

K波段微波高光谱辐射计应用于大气探测方向, 能够在高湿度条件下改善大气温湿度廓线精度。为解决传统辐射计接收机未考虑在微波高光谱条件下频谱测量时间和系统复杂度增加的问题, 设计与实现了一种用于K波段微波高光谱辐射计的超宽带多通道线性接收机。通过结合传统微波辐射计接收机的数项优点, 改进的接收机结构拥有良好的宽带谱特性、高线性度和短频谱测量时间。在18~26 GHz频率范围内, 接收机的实测频率增益为77~80 dB、噪声系数为2.1~3.2 dB、线性度为0.999~0.9999和频谱测量时间平均为5.8 ms。实测结果表明, 设计的高频谱分辨率接收机适合K波段微波高光谱辐射计在大气遥感和快速天气变化观测中应用。     

高(主)波束效率毫米波天线

本文介绍一种用于机载微波遥感的8毫米波段的微波辐射计天线。它是一种高波束效率的低噪声天线。微波辐射计实际上是一台高灵敏度的低噪声接收机,它从接收的非相干(似噪声)的电磁辐射中得出有用的信息。无论什么辐射源,辐射信号的性质都是由物体的物理特性——特别是温度和吸收性质,及由此引起的宽带辐射能谱之间的关系决定的。微波辐射计需要通过天线接收微弱的电磁辐射来判别物体的物理特性。天线则是微波辐射计的     

微波辐射计在雷测数据折射误差修正中的应用

基于用微波辐射计实时测量反演大气折射率剖面的研究,并与施放气象探空仪直接测量的结果进行比对,结果表明微波辐射计实时测量反演得到的大气折射率剖面能够较好地反映雷达站所在地的折射率分布。将反演和实测折射率剖面应用于某次雷达测量数据的电波折射误差计算中,由修正量比对残差分析结果得出:将微波辐射计实时测量反演的大气折射率剖面用于电波折射误差修正是有效的。为微波辐射计应用于高精度机动测控雷达,提高测量数据处理的精度提供了理论和试验依据。     

数字增益自动补偿微波辐射计环境温度变化修正方法

数字增益自动补偿微波辐射计通过测量参考基准源相应的输出量的变化进行增益补偿,保证整机的稳定.在高灵敏度的需求下,为了克服控温电流波动对接收机的影响,采用了与机箱环境温度`相同的匹配负载作为参考源,因此参考源输出的噪声温度会随着机箱温度升高而变化,导致测量误差,需要采取环境温度变化修正方法消除此测量误差量,以保持系统的稳定.同时介绍了数字增益自动补偿微波辐射计基本原理、环境温度变化修正原理及方法,并对补偿后辐射计的稳定性进行了长期稳定性测量,实现了对大气特性的有效探测.     

380GHz辐射计前端关键技术研究

辐射计是一种用于测量物体热辐射的高灵敏度接收机,是被动微波遥感的主要工具。辐射计前端作为辐射计系统的重要组成部分,其性能直接影响系统的指标。本文介绍一种380GHz辐射计前端关键技术的设计,包括380GHz分谐波混频器及作为本振驱动的190GHz三倍频器。其中380GHz分谐波混频器在2.5~3.5GHz中频输出频率范围内实测变频损耗低于10d B,均值为9d B;等效噪声温度达到1300K,均值约为2000K。190GHz三倍频器已完成仿真设计,在190GHz频率点倍频效率大于25%,输出功率约18m W,在183~193GHz的频带范围内,输出功率大于5m W。     

380GHz 辐射计前端关键技术研究

辐射计是一种用于测量物体热辐射的高灵敏度接收机,是被动微波遥感的主要工具。辐射计前端作为辐射计系 统的重要组成部分,其性能直接影响系统的指标。本文介绍一种380GHz 辐射计前端关键技术的设计,包括380GHz 分谐 波混频器及作为本振驱动的190GHz 三倍频器。其中380GHz 分谐波混频器在2.5~3.5GHz 中频输出频率范围内实测变频 损耗低于10dB,均值为9dB;等效噪声温度达到1300K,均值约为2000K。190GHz 三倍频器已完成仿真设计,在190GHz 频率点倍频效率大于25%,输出功率约18mW,在183~193GHz 的频带范围内,输出功率大于5mW。     

噪声相加比较式微波辐射计体制研究

在微波辐射计的应用中,系统增益长期稳定性是一个重要设计指标。本文给出了一种噪声相加比较式微波辐射计体制。通过实验证明此体制具有测量的准确度与系统的增益变化无关、输出与接收机噪声温度无关的优点。     

海洋二号微波定标辐射计天线子系统

海洋二号微波定标辐射计HY-2Calibration Radiometer(HY-2 CR)采用了高增益、低副瓣、高波束效率低损耗的天线子系统.三个频率共用一个偏馈抛物面,天线频率分别为18.7 GHz、23.8 GHz和37 GHz.采用双隔膜正交模耦合器实现双极化信号提取,利用紧凑型圆锥波纹喇叭进一步降低天线结构尺寸和质量.测试结果显示天线完全达到了设计要求.     

星载太赫兹辐射计天线系统设计与分析

设计了一套星载太赫兹辐射计天线系统, 分别由偏置大口径卡塞格伦反射面天线和前端准光学馈电网络组成, 可以实现300 GHz、380 GHz和425 GHz三个频率通道同步接收电磁波辐射信号.详细介绍了准光学馈电网络的设计原理以及馈电组件的设计过程, 通过仿真分析可以验证馈电网络的输出参数完全满足设计指标要求.还介绍了太赫兹辐射计天线模型的建立过程, 通过分析并计算各频率通道的远场辐射特性, 结果表明:天线系统具有高增益、高隔离度等良好的辐射特性, 其主要电性能参数, 如主波束效率、交叉极化水平等, 明显优于其他辐射计系统参数, 有效地验证了该天线系统设计方案的合理性与可行性.     

被动毫米波焦面阵成像技术

以安全检查为背景,研究了近距离被动毫米波焦面阵成像的关键技术.其中包括采用基模高斯波束法结合几何光学法分析系统准光路;设计多波束宽角扫描透镜天线;提出一种新型结构的介质棒天线,该天线易于排成紧密阵列且能够为透镜提供良好的照射;研制工作于Ka频段的高灵敏度、小型化直接检波式辐射计等.给出了20通道被动毫米波焦面阵成像系统...     

用射电天文方法测量天线参数

本文介绍了以月亮为校准源,以液氮低温负载与常温负载为定标基准,利用开关型辐射计,进行天线参数测量的基本原理和方法。被测天线口径为5米,工作波长为7.5厘米,馈源采用石家庄通信研究所研制的复合式多模喇叭。测量结果表明,用射电天文方法测量天线参数可得到满意结果,既精确又方便。此法还能方便地测出用经典方法不能测试的天线噪声温度。     

多角度偏振辐射计大气偏振信号多路同步采集系统设计

多角度偏振辐射计是一种通过扫描方式获取大气多角度光谱偏振信息的仪器.根据大气多角度偏振信息测量原理,重点设计了偏振辐射计的多路大气偏振辐射信号同步采集系统,并对此系统进行信息测量.实验结果表明:多角度偏振辐射计大气偏振多路同步采集系统满足设计要求.     

一种宽开高灵敏度雷达侦察技术研究

分析了几种常见的雷达侦察测向体制,介绍了一种基于阵列天线+透镜多波束测向体制的高灵敏度侦察技术,描述了该技术的总体架构、阵列天线、微波接收前端、接收机等的设计,通过仿真计算给出了基于该技术的侦察系统测向精度和灵敏度指标分析.     

一种Ka频段双圆极化天线设计及热变形分析

针对卫星高速通信系统双圆极化、小型化及高可靠性应用需求,设计了一种Ka频段双圆极化高极化隔离度天线,馈源采用大张角波纹喇叭,通过隔板圆极化器实现双圆极化。通过对环焦天线的赋形设计,提高了天线效率,增加了波束内增益。采用NX软件对天线的热环境进行了仿真分析,结果表明热变形对天线的性能影响较小。天线仿真与实测结果吻合较好,实测天线效率大于55%,各项性能指标优于设计要求。     

基于共面波导的全角度频率波束扫描天线

为满足平面集成系统、雷达等领域对宽角度频率波束扫描天线的需求,提出了一种低剖面、小型化、全角度频扫天线的设计方案.天线通过在共面波导上刻蚀周期性孔阵列,形成人工表面等离子体激元结构,利用其高次模辐射的特性产生频率扫描波束.通过在共面波导一侧金属地上刻蚀周期性的梳状结构,并由共面波导为其馈电,产生低频反向端射波.仿真结果表明,天线在9.1～53 GHz频带内平均增益为12.75 dBi,频率波束扫描范围为180°.由于矢量网络分析仪频率量程限制,实测结果在9.1～40 GHz与仿真结果具有较好的一致性.该天线具有加工易、剖面低、成本低、全角度扫描的特点,为平面集成系统、雷达等领域宽角度频扫天线提供了一种新的设计思路.     

波束组合器微波传输特性的实验研究*

波束组合器是复合制导半实物仿真系统中的关键设备,为了分析半实物仿真系统中微波传输过程和有效地研究波束组合器对微波场的影响,利用四端口网络法对该波束组合器的结构进行了设计。针对波束组合器对微波传输特性的影响进行了实验研究,主要包括微波传输振幅的衰减和微波传输方向的变化情况。同时建立了该系统的理论模型,最后采用物理光学法对框架绕射引起的相对相位变化进行了仿真验证,仿真结果和实测结果相符合,即不同微波频率造成的波束组合器的振幅衰减和微波传播方向不同,发射天线的偏移会引起振幅和相对相位差变化。     

W 波段CW 雷达TR 高增益低副瓣天线

本文设计了W 波段CW 雷达TR 高增益低副瓣天线,该天线采用偏馈切割反射面,天线尺寸带到400 个 波长,实现了高增益、低旁瓣、扇形波束,从而避开馈源及其支杆的遮挡,消除了由于遮挡造成的旁瓣电平上升, 又改善了馈源的输入电压驻波比;为了测试出准确的天线参数,研制了用于该天线使用和测量的高角度分辨率的天 线转台、角度精密指示器、天线转台控制器和测试数据采集系统。解决了窄波束（0.2°）高增益天线远场测试问题, 得到了较好的天线实测结果,满足了总体对天线设计的要求。