国产高性能毫米波芯片发布

正近日,中国电科38所发布了一款高性能77 GHz毫米波芯片及模组,在国际上首次实现两颗3发4收毫米波芯片及10路毫米波天线单封装集成,探测距离达38.5 m,刷新了当前全球毫米波封装天线最远探测距离的纪录。该款芯片,在24 mm×24 mm空间里实现了多路毫米波雷达收发前端的功能,提出一种新的信号产生方法,     

适用于绝缘子污秽检测的8 mm波辐射计设计

基于微波辐射测量原理与天线理论,计算了8mm辐射计检测绝缘子污秽时天线温度与绝缘子等值附盐密度(ESDD)之间的定量关系,为辐射计的技术指标设定提供了理论参考.依据计算结果,设计并制作了一种适用于电力系统工况条件下绝缘予污秽检测的8mm狄克型辐射计,对其线性度、灵敏度,稳定度与定标方程等各项性能指标进行了测试.最后,使用该辐射计完成了对XP-70型绝缘子的实验测量.性能测试结果与实验结论均表明,所设计的8mm辐射计能够较准确地测定线路绝缘子的污秽程度.但是,由于天线温度的影响因素较多,实际的工程应用仍需进一步的理论与实验研究.     

绝缘子污秽物在污、湿环境中的辐射特性

为了检测出绝缘子的绝缘状况,根据污秽物的辐射特性在mm波段的辐射差异,提出了利用mm波辐射计检测绝缘子的绝缘状况的方法,其原理是绝缘子上有污秽时发射率会随着污秽量和污秽性质发生变化导致辐射计的输出发生变化,在实验室中通过测量涂污绝缘子在污、湿环境中的天线温度,可得到天线温度和等值盐密度的对应关系,从而可依据测量的天线温度去对应绝缘子的污秽程度。实验结果表明,绝缘子的污秽与天线温度有着较严格的对应关系。该方法能有效地避免输电线路的电磁干扰以及远距离监测,具有实用价值。     

水下金属管线探测仪电磁信号发送机设计

针对江河水下金属管线埋深大、距离长等特点,专门设计了一种基于STM32和CPLD的电磁信号发送机,为电磁法探测水下金属管线提供人工场源。介绍了水下金属管线探测仪电磁信号发送机的设计方法,根据实际探测情况建立了发送机信号输出回路的物理模型,推导了输出回路的数学表达式并进行了仿真,描述了发送机电路结构与输出电流的测量方法,仿真和样机实验结果表明,发送机设计方法可行,输出信号频率稳定,最大输出功率可达1 000 W,电流测量相对误差约2%,可为水下金属管线的电磁测深提供能量充足且稳定的电磁信号。     

基于调制电磁脉冲场的主动电磁探测研究

在车辆检测中,主动电磁探测因其性能受环境干扰影响小而越来越受重视。但是主动电磁探测常采用连续波工作,车辆的反射信号与直耦信号叠加在一起,使得检测算法非常复杂。为了大幅度简化检测算法,提出了一种调制电磁脉冲场方法。本系统包括一个磁偶极子发射天线和一个接收线圈,发射天线持续地辐射经正弦信号调制的且极性周期性改变的脉冲信号,这样就产生了一个具有低频成分的发射电磁场。如果目标存在,在接收电磁场的脉冲间隔内,就会出现目标的涡流二次场。连续地在接收电磁场的脉冲间隔内采样并做谱,如果出现此低频成分,则表示目标存在。     

基于后流特性的SLD结冰探测数值研究

过冷大水滴(SLD)结冰探测是飞机结冰探测与防护领域内研究热点.通过对过冷大水滴的大惯性、高温度、后流现象等特性的分析,提出后流特性检测的SLD结冰探测方法.采用有限体积法进行数值研究,分析了水滴的运动轨迹、撞击特性及结冰动力学特性,对其结冰机理进行了数值模拟与验证.针对冻结系数问题,提出两种结冰探测器构型并进行数值模拟研究.结果表明小水滴和SLD在探测器上的结冰区域有较大差异,经检测探头上的结冰区域可以识别SLD结冰,且该构型在一定程度上解决了冻结系数问题.     

轴向多电极静电探测阵列

为解决静电探测器如何获得更大的感应信号和更多目标信息的难题,研究设计了静电探测阵列.理论分析和数值仿真的结果表明,在相同的约束条件下,即使电极间隔很近,其静电平衡过程也相对独立,感应电荷的分布和感应信号的大小也近似相等.设计的静电探测阵列由多个尺寸形状相同电极沿轴向等距排列组成,对多个电极的感应信号进行处理,会获得更多...     

被动探测中相关Hilbert时延估计方法研究

被动探测具有反侦察、抗干扰及隐蔽性强等优点,成为当前提高电子对抗能力的一个研究热点,被动探测的关键技术之一就是通过有效的信号处理方法提取出多接收器的时间差,确定时差最基本的方法是进行信号相关来获得估计信息,相关算法虽然计算过程简单,但是算法对信号和噪声频谱特性要求比较高。希尔伯特变换具有把偶函数变为奇函数的数学特性,将相关峰锐化,从而提高时延估计精度,可以在信噪比较低的情况下保持满意的估计性能。     

基于InGaAs/InP单光子探测器的布里渊分布式传感测量方法

提出了一种基于InGaAs/InP单光子探测器的布里渊分布式传感测量方法,通过分析布里渊信号功率和频移的变化,可以对光纤的温度和应变特性同时进行准确识别和定位.此外,通过调整单光子探测器的探测周期,该测量方法可以满足近、中、远程光纤长度测量的需求.最终,实现了25 km光纤的布里渊光谱的测量,并清晰识别了在应力作用下的0.05％光纤形变.该方法提升布里渊分布式传感的灵敏度和测量范围,进一步拓宽了其在航空工业,地质工程等领域中的应用.     

核电厂核探测技术的应用

在核电站中,核外堆是保护性部件,探测器是核外堆的组成部分.从核探测技术的原理入手,介绍了气体电离室探测器的组成和特性,阐述了核探测技术在核电厂和其他领域的实际应用,并结合案例进行分析,以供同行参考.     

三毫米波目标RCS测量雷达信号处理机的设计与实现

毫米波频段目标的雷达截面积（RCS）特性,对于目标识别与分类、飞行器隐身及雷达反隐身等研究工作具有重要意义。实验测量是获得目标RCS特性的有效方法。本文介绍了三毫米波目标RCS测量雷达系统中信号处理机的设计和实现。该信号处理机由数据采集硬件模块和信号处理软件构成,对实时数据采集后进行离线信号处理。信号处理机对非相参输入信号过采样后完成数字下变频和抽取,将基带数据通过USB总线送入计算机处理,采用傅立叶变换（FFT）实现相参积累,并在积累后通过相对标定来测量目标RCS。理论分析和实测结果表明,可提高接收机灵敏度33dB,对目标RCS测量的相对误差小于5%。     

基于双通道辐射计绝缘子污秽检测的研究

根据微波辐射原理特性,研制了一种双通道狄克辐射计用于进行污秽检测。该辐射计利用水平、垂直两种极化方式对污秽物进行测量。通过实验研究获得大量数据,分析了两种极化方式下等值盐密、等值灰密随天线温度的变化关系。结果表明,污秽绝缘子的等值盐密、灰密与天线温度是幂函数关系。通过拟合技术得到经验公式,并对实验测量值与拟合公式进行误差分析。该研究进一步验证了利用微波辐射计检测绝缘子污秽是切实可行的。     

基于波束选择的毫米波Massive MIMO预编码算法研究

毫米波和M assive M IM O作为下一代移动通信中的关键技术,成为国内外通信领域研究的热点。在楼群密集的城市环境下,基于毫米波的传播特性,构建了城市环境下的毫米波多用户M assive M IM O系统模型,并针对大规模M IM O系统中,消除用户间干扰所用预编码矩阵维度高、系统复杂的特点,依据波束空间信道矩阵的稀疏特性,提出了一种基于波束选择的低维度预编码算法,对无共用波束的用户进行功率分配,对有共用波束、产生干扰的用户进行预编码。仿真结果表明,本文提出的方法在降低系统复杂度的同时又能保证较好的系统性能。所提出的系统模型和低维预编码算法具有较强的理论价值和实践意义,可以为系统后续算法研究以及软硬件设计提供参考。     

软件无线电罗盘

文中采用软件无线电和智能天线技术构建工作在中波和超短波波段的自动无线电罗盘。中波信号用固定环形天线和垂直天线接收，通过数据据解算获得方位信息。超短波信号用圆形天线阵接收，采用MUSIC算法检测方位信息。采用这种方案设计的罗盘硬件结构简单，具有通用性，而且定向速度和定向精度比一般的罗盘有显著提高。     

垂尾隐蔽式超短波全向天线的一体化设计

以单极子天线为研究对象,首先对传统单极子天线的工作原理进行了分析,并研究了不同情况对天线性能的影响,然后在此基础上提出了一种新型结构的平面单极子天线,它选用三角形的结构,并采取了加载元件、提升馈电点等技术,有效地减小了平面单极子天线的结构和尺寸,与此同时,有效地实现了天线带宽的展宽,并且在设计中采用了加载技术,实现天线性能的进一步优化.在理论分析的基础上,使用电磁场仿真软件HFSS对天线进行了仿真分析,通过参数扫描得到了天线的最佳尺寸,并分析了天线的方向图和增益等特性.然后对3种不同情况下的天线进行仿真与分析,分别是无限大地平面、有限大地平面、加入钉子和灯泡的复杂结构后,并优化其参数使其获得最佳的特性.最后根据以上仿真结果,提出了复杂结构垂尾隐蔽式超短波天线的一体化设计的方法.并进行了综合仿真,实现了在100～400 M的频段内驻波比小于2.75.     

基于毫米波雷达的动态目标生命体征检测研究

毫米波雷达测量生命体征技术具有重大医用价值,然而呼吸谐波和人体随机移动信号作为噪声信号的一种,严重影响了心跳频率的提取。针对上述问题,根据不同呼吸方式的特点提出了一种多检测点信号分离技术与自适应噪声抵消算法相结合的方法测量动态目标心率,完成实验测试。该方法先通过77 GHz调频毫米波雷达同时测量待测者胸部和腹部微动信号,再利用新提出的基于胸部和腹部的多检测点信号分离技术分离胸部和腹部基带信号,之后通过自适应噪声抵消算法消除噪声信号,最后对心跳信号进行频谱分析得到心跳频率。实验表明,在人体随机移动状态下,该方法可以有效消除噪声信号干扰,且单一目标多次测量实验中测量心率的误差率仅为1.19%,较多通道卡尔曼平滑器方法降低了0.97%。     

基于介质谐振器的轨道角动量天线设计

近年来,轨道角动量一直是无线通信领域的研究热点。本文将轨道角动量与毫米波技术相结合,提出了一种基于介质谐振器的轨道角动量天线。建立了该天线的等效模型,推导了其辐射场的理论表达,讨论了介质谐振器半径对涡旋波电磁波模态的影响,通过仿真结果表明,该天线在K_(a)波段有四个谐振点,能够分别产生模态l=1,2,3,4的涡旋电磁波。此外,该天线结构紧凑、成本低、增益良好,具有较高的天线效率,产生的各个模态的涡旋电磁波都具有良好的旋转性,能够获得较强的抗干扰能力,为轨道角动量在毫米波频段的应用提供了一定的现实意义。