毫米波天線自動對準平臺系統(tǒng)設(shè)計

設(shè)計了一種毫米波半高波導(dǎo)平板縫隙陣雙平面單脈沖天線,該天線結(jié)構(gòu)緊湊且易于加工,高增益,低副瓣。天線外緣尺寸小于192mm的八邊形輻射陣面的輻射縫多達640個,整個天線的厚度只有13mm,據(jù)此仿真模型加工出的實物的實測值與仿真結(jié)果基本吻合,均達到了指標要求,并已應(yīng)用于工程中。

為實現(xiàn)部隊信息化綜合保障的要求,滿足對毫米波防撞雷達系統(tǒng)內(nèi)場的檢測需求,新設(shè)計了毫米波防撞雷達二線檢測系統(tǒng),通過測試系統(tǒng)不同的功能測試模塊能夠?qū)崿F(xiàn)快速準確定位故障模塊的功能,提高了設(shè)備的維修保障水平,可為同類型雷達二線檢測設(shè)備的研制提供參考。

基于夾持桿分層螺旋帶模型和三維電磁場分析研究了毫米波螺旋線行波管慢波系統(tǒng)的導(dǎo)體和介質(zhì)損耗。螺旋帶模型中介質(zhì)損耗考慮為縱向傳播常數(shù)的虛部,給出螺旋帶中電磁場的解析解,導(dǎo)體損耗由螺旋線和管殼表面的面電流不連續(xù)性獲得。三維電磁場分析通過本征模法,求解單周期結(jié)構(gòu)的品質(zhì)因數(shù)和周期儲能獲得有限導(dǎo)電率導(dǎo)體和夾持桿陶瓷損耗角帶來的慢波系統(tǒng)高頻損耗。結(jié)果表明,毫米波段螺旋線的導(dǎo)體損耗和夾持桿的介質(zhì)損耗遠大于管殼導(dǎo)體損耗,介質(zhì)損耗與陶瓷損耗角呈線性關(guān)系,對高頻損耗的影響不可忽略。

用普通陶瓷工藝制備了baalxfe12-xo19六角鐵氧體多晶材料。隨著x的增加,飽和磁化強度減小,居里溫度下降,磁晶各向異性場增加。其結(jié)果可以通過假設(shè)al3+取代了2a位和12k次點陣位上的fe3+來解釋。

介紹了一種毫米波半柔軟射頻同軸電纜的結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造工藝。該電纜可傳輸毫米波射頻信號,具有傳輸頻率高(40ghz)、插入損耗小、彎曲成型能力強等性能特點。微孔聚四氟乙烯絕緣和導(dǎo)電金屬層+鍍錫銅線編織+熱浸錫整體外導(dǎo)體結(jié)構(gòu)是該電纜的主要創(chuàng)新點。

設(shè)計了一種非大氣窗口毫米波長槽漏波波導(dǎo)天線,分析槽的長度、寬度對天線性能的影響,并運用插值法縮減天線槽長,優(yōu)化天線的性能,減輕天線的重量。優(yōu)化后的天線具有高增益、低副瓣、窄波束、主波束前傾、e面方向圖近似圓形等特點。在結(jié)構(gòu)設(shè)計上,采用ug385波導(dǎo)接口連接射頻部件,提高饋電與天線的匹配性;同時,對天線內(nèi)表面進行鍍金處理,提高天線表面的光潔度,減小損耗。仿真和測試結(jié)果表明,該天線能夠滿足非大氣窗口毫米波雷達對天線的指標要求。

為了減少大型波導(dǎo)縫隙天線陣的設(shè)計的復(fù)雜計算,該文在elliott設(shè)計理論基礎(chǔ)上,提出一種新的大型波導(dǎo)縫隙天線陣設(shè)計方法。該方法利用傳輸線理論構(gòu)造負載阻抗近似表達式,并使用數(shù)值迭代法直接計算縫隙的歸一化導(dǎo)納,從而實現(xiàn)輻射縫隙的設(shè)計;耦合饋電網(wǎng)絡(luò)則采用電磁場仿真優(yōu)化獲得。整個設(shè)計過程具有計算量小、快速實用的優(yōu)點。最后,研制了一個工作頻帶為35.3~39.5ghz的32×16波導(dǎo)縫隙陣列,測試工作帶寬達到了10.6%,h面和e面方向圖的3db波束分別為4.2°和2.2°。

以0.25μmgaasphemt為基礎(chǔ),介紹了微波單片集成電路開關(guān)模型的設(shè)計、測試及建模過程,并以此平臺開展了單刀雙擲開關(guān)芯片的設(shè)計與研制。討論了phemt開關(guān)建模的重要性,解決了建模中的關(guān)鍵問題,包括開關(guān)的設(shè)計、測試系統(tǒng)的校準、模型參數(shù)的提取,建立了毫米波范圍內(nèi)高精度的等效電路模型。單刀雙擲開關(guān)的設(shè)計采用了并聯(lián)式反射型電路拓撲,開關(guān)的測試采用了微波探針在片測試系統(tǒng),在18~30ghz獲得了優(yōu)異的電性能,插入損耗il≤1.5db,輸入/輸出駐波比vswr≤1.5∶1,關(guān)斷狀態(tài)下的隔離度iso≥30db,芯片尺寸為1.2mm×1.8mm×0.1mm。

實驗研究了一種采用馬赫-曾德爾電光調(diào)制器產(chǎn)生60ghz光毫米波的方法和相應(yīng)的光纖無線傳輸(rof)系統(tǒng)。在中心站采用單臂的馬赫-曾德爾強度調(diào)制器(im)通過光載波抑制(ocs)方式產(chǎn)生光毫米波,光毫米波的頻率為2倍射頻(rf)信號的頻率。然后再利用另一個電光馬赫-曾德爾調(diào)制器將下行基帶數(shù)據(jù)信號調(diào)制到光毫米波上。下行信號經(jīng)光纖鏈路傳送至基站單元,光毫米波信號經(jīng)高速光電轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生60ghz的電毫米波,經(jīng)過放大后,由天線發(fā)送出去。在用戶單元通過天線接收到的電毫米波信號利用相干解調(diào)恢復(fù)下行的基帶數(shù)據(jù)信號。實驗顯示采用頻率為29ghz射頻信號產(chǎn)生光毫米波的頻率為58ghz,將下行鏈路中2.9gbit/s的數(shù)據(jù)在單模光纖中傳輸距離達20km,且實現(xiàn)無線傳輸2.6m。

采用普通陶瓷工藝制備了ba（znti）xfe12-2xo19多晶六角鐵氧體。隨著x值增大，比飽和磁化強度σs值減小，居里溫度下降，磁晶各向異性場ha減小，介電常數(shù)ε'增加。

毫米波電纜在現(xiàn)代科技領(lǐng)域里的應(yīng)用范圍越來越廣,本文介紹了最新研制的sfcz-50-2-51型毫米波特柔軟同軸電纜,該電纜具有使用頻帶寬、衰減低、均勻性好、特柔軟等突出的特性。

本文先介紹了分支線正交定向耦合器的概念與工作原理;然后根據(jù)該原理在ads2009軟件下設(shè)計仿真了工作在ka波段的微帶線定向耦合器,并對ka波段的耦合器模型進行了改良,使之實際面積縮小的同時能達到原有的性能。

采用階躍阻抗傳輸線和扇形微帶短截線,實現(xiàn)了單刀雙擲開關(guān)的直流偏置,使直流支路與毫米波支路之間的隔離度大于30db,帶寬超過25%,在中心頻率30ghz附近回波損耗大于40db。采用這種直流偏置電路和pin梁式引線二極管,基于ltcc工藝對單刀雙擲開關(guān)串聯(lián)結(jié)構(gòu)進行仿真。設(shè)計結(jié)果表明在28.5～31.5ghz頻率范圍內(nèi),串聯(lián)開關(guān)的插入損耗小于1.5db,回波損耗大于15db,隔離度大于20db。

采用gaaspin工藝設(shè)計和制作了毫米波超寬帶大功率單刀雙擲開關(guān)單片集成電路。在gaaspin二極管建模階段充分考慮寄生效應(yīng)對模型的影響,獲得高精度模型;在電路設(shè)計階段采用gaaspin二極管單級并聯(lián)結(jié)構(gòu),提高功率特性;在工藝加工階段調(diào)整p+層、n+層的摻雜濃度和i層的厚度,獲得低損耗、高功率特性的gaaspin二極管;最終制備的單刀雙擲開關(guān)芯片在片測試表明,在25～40ghz范圍內(nèi)插入損耗小于1.0db,隔離度大于25db,輸入輸出電壓駐波比小于2.0∶1,具有優(yōu)異的寬帶小信號特性;35ghz下承受功率高達34dbm,具有非常好的功率特性。

根據(jù)道路交通標線的幾何特性及其與道路幾何中心線的方向關(guān)系,將交通標線歸為縱向標線、橫向標線及點狀標線,建立了面向布設(shè)方案自動生成的交通標線數(shù)據(jù)模型,該數(shù)據(jù)模型能表述標線與路網(wǎng)拓撲數(shù)據(jù)的關(guān)系,并可支持標線布設(shè)方案在gis平臺的自動生成。選取珠海市部分路網(wǎng)區(qū)域,以前述數(shù)據(jù)模型表達標線的布設(shè)方案,運用線性參考技術(shù),在arcgis平臺構(gòu)建自動生成系統(tǒng),實現(xiàn)了標線的自動生成,并存入geodatabase中。

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在密距天線原理、折合振子技術(shù)和遺傳算法電磁領(lǐng)域的應(yīng)用研究基礎(chǔ)上,利用遺傳算法對融合了折合振子與八木天線技術(shù)的新型八木天線結(jié)構(gòu)——雙折合八木天線進行了多目標優(yōu)化,找到了一條切實可行的八木天線小型化途徑。理論和仿真證明,4單元雙折合八木天線單元間距和振子長度都得到了有效減小,同時超短間距天線普遍存在的失配和效率問題得到了解決,獲得了較為理想的增益和輸入阻抗。

分析了目前電能計量檢定工作中存在的突出問題,設(shè)計了并實現(xiàn)了集成化的電能計量自動檢定平臺系統(tǒng)。實現(xiàn)了計量檢定工作的規(guī)范化、統(tǒng)一化、標準化、法制化、流程化和網(wǎng)絡(luò)化。通過與目前檢定工作方法的對比分析,顯示出平臺系統(tǒng)的正確性、科學(xué)性和先進性。

汽車主動毫米波防撞雷達以高精度目標測距和測速為目標，以提高行車安全系數(shù)和減少事故發(fā)生率為設(shè)計宗旨，以信號處理平臺為核心。本文采用adc＋fpga模式設(shè)計了一種用于77ghz三角波調(diào)頻連續(xù)波的汽車主動防撞雷達信號處理機，對雷達天線回波信號進行二次放大、低噪濾波和高精度a／d轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的信號送入fpga進行相關(guān)信號處理。本文還對雷達信號處理板主要部分的電路設(shè)計及仿真進行了詳細闡述。仿真與實測表明，本信號處理板具有體積小、功耗低、成本低等特點，且具有一定的靈活性和可擴展性，能夠?qū)崿F(xiàn)實際目標的測距和測速，達到了汽車主動防碰撞雷達的設(shè)計指標。

介紹了一種基于石英基片的2mm波段二次諧波混頻器.闡述了諧波混頻器的基本原理,建立了混頻二極管對結(jié)構(gòu)的高頻模型,并用全波分析軟件對整個電路進行了仿真優(yōu)化.實測得到射頻信號在116～120ghz范圍內(nèi),當本振頻率為59ghz、功率為7～14dbm時,最低變頻損耗為17db,最高變頻損耗為20db.混頻器的p1db為1dbm,各端口隔離度均優(yōu)于20db.研制的集成2mm波段二次諧波混頻器實測結(jié)果與設(shè)計結(jié)果吻合較好.

共用天線電視系統(tǒng)設(shè)計與施工

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