缝隙加载的低剖面双频北斗天线设计

本文设计了一款应用于北斗系统(BeiDou System,BDS)的新型低剖面双频段贴片天线.该天线基于单层贴片天线结构,通过“桥形”缝隙加载的方式,引入新的谐振频率,使天线工作在双频段(分别以1176 MHz和1575 MHz为中心频点),实现共面双频辐射.同时加载4个环形缝隙,仅用一组馈电针进行耦合馈电,方便调节阻抗匹配,同时减少馈电针数量,简化馈电网络复杂性.另外在天线侧面加载“π型”金属枝节,进一步优化高频阻抗匹配.实测结果表明,该天线在B1C频段和B2a频段的增益大于3.5 dBic,轴比均小于3 dB.频谱显示,该天线能工作于北斗系统的B1C、B2a频段,有望应用于北斗定位系统终端设备.

短接贴片加载的双频圆极化卫星导航天线

为了降低双频圆极化天线设计的复杂性和成本,文中介绍了一种用于双频全球定位系统(GPS)的紧凑型双耦合短接贴片加载的贴片天线。该天线采用短接贴片加载技术,使得其整体尺寸仅为42 mm×42 mm×9 mm,同时利用超低成本的PPO塑料替代高介电常数的基板,从而实现了成本的降低。提出的紧凑型双耦合短接贴片加载技术使得该天线能够在L1/L2 GPS频段共振。在L1/L2 GPS频段上,该天线在具有大地平面的情况下表现出良好的性能。圆极化辐射增益在L2频段达到3.12 dBic,在L1频段达到4.08 dBic,显示出较高的增益性能。同时,在这两个频段上,该天线的3 dB增益带宽分别为31 MHz和43 MHz。因此,所提出的天线不仅具有低成本、双频、紧凑的特点,而且在L1/L2 GPS频段具有良好的性能表现,是一种理想的贴片天线选择。这种天线的设计和制造对于GPS定位系统的应用具有重要意义,可以满足对于低成本、高性能的天线需求。

采用螺旋线实现高隔离度的车载多频宽带MIMO天线

为解决车载天线工作带宽窄和MIMO天线低频段隔离度低等问题,提出一种应用于车载通信系统的多频宽带高隔离度的MIMO天线,其工作频段为824~960 MHz和1710~6000 MHz,可覆盖民用移动通信的2G/3G/4G/5G和无线局域网/车联网等频段。单极子天线单元采用弯曲、开槽等诸多技术实现多频宽带,还通过添加接地枝节来降低天线高度和提高物理稳定性;在MIMO天线设计上采用螺旋线来提高天线单元之间的隔离度。实测结果表明,天线在工作频段内的反射系数小于-10 dB,隔离度小于-20 dB,低频段增益和辐射效率略低,中高频段的增益均大于4 dBi,最高达到7 dBi,效率均高于70%,最高可以达到96%。实测数据与仿真数据具有良好的一致性,所研制的天线可满足车载天线对多频段通信和高隔离度MIMO天线的技术要求,其结构和尺寸专为安装于汽车内部中控台背面而设计。

卫星接收信号的同步设计性实验开发与教学实践

为了提升本科生创新实践能力,开发了一个设计性实验项目——卫星接收信号的同步。该教学实验包括基带信号同步技术验证的方案设计、现场可编程门阵列(FPGA)的实现及系统测试。实验对信号进行采样处理;利用快速傅里叶变换(FFT)进行载波的粗同步;将信号的频点牵引到同相正交环(Costas环)的捕捉范围中,通过Costas环进行精细同步;采用超前滞后位同步技术的方法,实现码元同步;并对星基信号检测。教学实践表明,这种渐进式的设计性实验教学方式,可以激发学生的实验兴趣和创新意识,增强学生解决工程问题的能力,从而提高实验教学质量。

乡村数字治理平台所思、所虑、所为--基于浙江桐乡“四治融合”的个案研究

数字乡村建设是乡村振兴不可或缺的一环,而乡村治理数字化则是数字乡村建设的重要内容。本文通过对浙江桐乡应用数字平台实现乡村数字治理“四治融合”的实践案例分析,阐述其数字平台优化治理结构、改善治理流程、提升治理能力的运行机制,发现其数字平台的运转还面临着超前化、表面化、压力化等现实难题。针对桐乡数字平台存在问题,提出数字平台建设发展应强调人本理念、加强协同效率、发挥减负功能,使数字平台赋能乡村更好地实现数字治理。

双层空气型高性能精确导航天线设计

基于层叠式结构,设计了一款双频全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)贴片天线。天线采用空气介质、层叠式圆形辐射片结构,实现双频带、低轴比、高增益的性能。双层辐射片共用一组馈针进行耦合馈电,能够减少一半馈针,有效简化了馈电网络的复杂性,同时保证了良好的圆极化性能。引入的4个馈电电容片可以抵消长馈针引入的电感,从而扩大工作带宽。而且对称的四馈针馈电技术和宽带相移网络的应用保证了天线相位中心稳定性。实测结果表明,该天线S 11<-10 dB的频带范围为980~1920 MHz(带宽940 MHz),增益大于3 dBic的频带范围为1106~1304 MHz(带宽198 MHz)、1420~1986 MHz(带宽566 MHz),而轴比在以上频带范围内均小于3 dB。实测频谱显示,该天线工作频段覆盖目前在运行的四大导航系统的工作频点,满足GNSS精确测量与定位系统终端设备应用需求。

4.9 GHz小型化集成相控阵天线设计

设计了一种相位控制和馈电一体化的8×8相控阵天线。将多路微带线功分器和移相器芯片集成于同一片电路板作为馈电网络并压合于阵列天线背面,形成了单端口馈电的64单元集成相控阵天线。该相控阵天线整体厚度仅2.25 mm,馈电端口至天线单元之间没有任何连接电缆,具有低剖面小型化和一体化的显著优点。电磁仿真结果显示,4.9 GHz的回波损耗小于-25 dB,最大增益为22.5 dB。此外,主极化和交叉极化隔离度为30 dB,主波束可实现-58°~62°平面扫描,具有较好的交叉极化和波束宽角域连续扫描特性,可应用于5G移动通信小型基站。

用于精确卫星导航的单通道双频低噪声放大器研制

为了实现多频点、低成本、改善电路结构,设计了一款用于四大卫星导航系统的单通道双频低噪声放大器。该设计采用三级放大器级联实现高增益,分路、合路器采用电容、电感搭建,有利于小型化、节约成本,并通过引入后级带通滤波器提高射频前端的抗干扰能力。实测结果表明,在L1(1.5 GHz~1.6GHz)、L2(1.176 GHz~1.28 GHz)工作频段内,输入反射系数小于-10 dB,增益在40 dB左右,噪声系数小于1.5 dB。该低噪声放大器具有结构简单、性能好、低成本等优点,能较好地应用于GNSS接收设备终端应用系统。

新型城镇化对农村居民消费升级的影响研究——基于长江经济带省级面板数据的实证分析

激发农村居民消费潜力、促进农村居民消费升级对推动国内国际双循环、经济高质量发展具有重要战略意义。文章通过构建新型城镇化影响农村居民消费升级的理论框架,基于长江经济带11个省(市)2008—2022年的面板数据,运用固定效应、机制效应等模型,实证分析了新型城镇化对农村居民消费升级的影响及作用机制。研究发现:(1)新型城镇化显著促进农村居民消费升级,此结论经多重检验后依然成立;(2)机制分析表明,提高农村居民收入和农业机械化水平是新型城镇化促进农村居民消费升级的重要路径;(3)异质性分析表明,长江经济带新型城镇化对农村居民消费升级的促进作用呈下、中、上游阶梯递减的差异格局。鉴于此,文章建议持续推进新型城镇化与农村居民消费的可持续发展,完善农村居民收入增长机制,加大农村科技投入力度,统筹区域发展,释放消费潜能。

速调管双间隙腔的间隙阻抗矩阵频率特性的模拟计算方法

该文建立了宽带速调管耦合双间隙腔的间隙阻抗矩阵频率特性的模拟计算方法,并运用该方法计箅了一个S波段宽带速调管的重叠模双间隙输出腔的间隙阻抗矩阵和等效间隙阻抗的频率特性.最后将模拟计算结果与冷测数据曲线做比较,两者符合得较好,相对偏离只有10％-15％左右,从而检验了该模拟计算方法的可靠性.

宽带速调管滤波器加载输出腔间隙阻抗的频率特性的模拟计算方法

该文通过理论分析和推导建立起宽带速调管滤波器加载输出腔间隙阻抗的频率特性的模拟计算方法,同时,通过对实际问题的计算阐明了如何应用该方法确定加载输出腔的谐振频率和外观品质因数并对计算结果的合理性做了论证.最后通过滤波器加载输出腔的模拟计算结果与冷测结果的比较和分析,进一步验证该方法的可靠性.

强耦合双间隙微波谐振腔的特性分析

该文设计了一类适合用于较低频波段宽带多注速调管的新型微波谐振腔——强耦合双间隙腔,并采用了较精确的三维电磁场模拟计算程序ISFEL3D对其各种主要参数和特性做了详尽的计算和理论分析,结果表明,强耦合双间隙微波谐振腔工作于π模时具有特性阻抗高而且体积小的突出优点,同时π模频率与2π模频率的间隔明显增大。另外,该文还利用两种常用的集总元件等效电路对计算数据和结论进行验证,并对两种常用的等效电路的精确度做了讨论。

圆柱盒型窗的连续波功率容限问题的研究

运用精确的解析推导方法对圆TE11模微波窗的额定平均功率公式做了修正,给出了圆柱盒型窗中介质窗片温升的具体计算方法,并结合实际问题对圆柱盒型窗用于传输高功率连续波时的功率容限和鬼模振荡的特殊危害性以及排除方法进行了详细的讨论。研究结果表明:在L波段,只要排除工作频带内的鬼模,普通圆柱盒型窗用于传输120～150kW的连续波不成问题,并且可以得到14%左右的相对带宽。

反射系数相位法计算谐振腔外观品质因数的局限性

分析了反射系数相位法原理中所采用的完全耦合电路和实际等效电路之间的差异,指出采用反射系数相位法计算谐振腔外观品质因数失效的原因是:传输线与谐振腔只通过部分电感耦合;π模双间隙腔中存在耦合槽。定量计算表明:当谐振腔中耦合电感与非耦合电感之比小于0.1,或者缝模频率小于2π模频率时,反射系数相位法就会失效。结合实际谐振腔的参数值进行分析得出:导致反射系数相位法失效的最主要原因是传输线与谐振腔只通过部分电感耦合,并且耦合电感太小。

矩形π-TM_(310)模双间隙腔加载同轴滤波器型宽带输出电路的实验研究

本文详细介绍了矩形π-TM310模双间隙腔同轴滤波器型输出电路的实验研究过程,以及针对一些关键技术难点所采取的改进措施.测试数据显示,矩形π-TM310模双间隙腔与输出同轴线的耦合强度适中,其外观品质因数30左右,在加载同轴线之后各个电子注孔特性阻抗的均匀度仍然较好;矩形π-TM310模双间隙腔同轴滤波器型输出电路的输出频带较宽,在X波段有800MHz带宽,而且相频特性很好.这些测试数据与模拟计算结果一致,验证了关于矩形π-TM310模双间隙腔同轴线宽带输出电路的理论研究结论的正确性.此项实验研究结果充分说明,矩形π-TM310模双间隙腔同轴滤波器型输出电路有利于提高X波段大功率多注率速调管的效率和带宽,并且应用于实际研制工程也确实可行.

L波段多注速调管同轴线滤波器宽带输出回路的研究和设计

该文设计了一个相对工作带宽超过14％、可用于L波段多注速调管的宽带输出回路—四耦合槽π模强耦合双间隙腔加载同轴线滤波器,并对其进行详细地分析和计算。研究结果表明,在较低频率波段宽带速调管中,采用同轴线滤波器的宽带输出回路是完全可行的,并且具有更大的输出带宽潜力和较小的体积,特别有利于整管的小型化。

多注速调管π模双间隙腔截止波导输出回路研究

用数值模拟的方法研究了多注速调管π模双间隙腔加载截止波导两节滤波器型输出回路的特性,并重点研究了π模双间隙腔与截止段的耦合结构对输出腔间隙阻抗频率特性的影响,以及耦合接头和电容性销钉对截止波导滤波器的调谐作用。研究结果表明:π模双间隙腔连接截止波导段的耦合口的尺寸主要影响输出腔的外观品质因数,而耦合接头的粗细和电容性销钉的大小和插入深度对截止波导滤波器的调谐具有重要影响。另外,由于耦合接头相当于在截止段中引入了一个附加电感,这使滤波器谐振电路的品质因数变大,谐振峰变窄。因此,π模双间隙腔加载截止波导滤波器型输出回路并不比单间隙腔加载截止波导滤波器型输出回路有更好的带宽优势。

电子注对谐振腔中TM模式谐振频率和电磁场分布的影响

将电子注视为等离子体柱,从填充等离子体柱的谐振腔的物理模型出发,推导了圆柱腔填充中心电子注时TM0m0模式的特征方程,并重点分析了填充电子注的圆柱腔中TM010模式和TM020模式的谐振频率和电磁场分布随等离子频率的变化情况。研究结果表明,随着电子注的等离子体频率不断增大,谐振频率也不断增大,谐振腔内电场和磁场的分布也随之发生改变。当电子注的等离子体频率超过谐振腔的谐振频率时,谐振腔内的电磁场分布将发生很大的变化,出现了电子注内外电场方向相反和趋肤效应等现象。

速调管耦合双间隙腔输出回路的绝对稳定性判据

通过解析推导和适当的简化处理得到了速调管耦合双间隙腔输出回路的绝对稳定性判据,并对不同类型的耦合双间隙腔输出回路的稳定性进行比较和讨论。

矩形π-TM310双间隙腔加载同轴滤波器型宽带输出电路研究

本文提出了矩形π-TM310双间隙腔加载同轴滤波器型宽带输出电路,并对其可行性进行了论证,对高次模双间隙腔中非工作模式的干扰程度和同轴线输出电路的功率容限等重要问题做了定量分析.我们通过调整矩形双间隙腔的长宽比例并采用凹入结构,明显扩大了π-TM310模与相邻非工作模的频率间隔,有效抑制了非工作模式的干扰;又采用了非常规的电子注孔布局,使各个电子注孔的特性阻抗更均匀,而且在加载同轴滤波器之后仍然很均匀.研究结果表明,经过优化设计的矩形π-TM310双间隙腔加载同轴滤波器型输出电路具有很宽的输出频带,在X波段相对带宽达到14%左右.但由于π模双间隙腔与同轴线的耦合口较小,而且该处还有短路销钉,导致其输出功率容限较低,约为几百kW.因此,该类输出电路比较适合于X波段或更高频段的中功率宽带多注速调管.