空间太阳能电站微波能量反向波束控制技术

微波能量传输设计与验证是中国空间太阳能电站发展各阶段的核心工作,微波能量反向波束控制则是微波能量传输的关键环节。目前的反向波束控制研究都基于微波能量发射阵列具有理想型面的前提,没有考虑空间环境中微波能量发射阵列结构模块发生位置和姿态偏差的实际情况。结合中国空间太阳能电站发展的4个阶段任务,分析了结构模块姿位偏差对整流阵列处功率密度和波束指向误差带来的影响。在已经验证的软件化微波能量反向波束控制基础上,结合结构模块姿位偏差校正,提出了基于相位补偿的反向波束控制技术,并对校正效果进行了仿真分析。基于相位补偿的反向波束控制技术对微波能量发射阵列结构模块姿位偏差的影响具有显著的校正能力。文章可以为微波能量传输系统的设计和研制提供指导。

空间大功率微波部件无源互调检测与定位技术

文章综合论述了国内外空间大功率微波部件无源互调检测与定位技术现状,讨论了影响检测系统性能的主要关键因素。针对PIM信号的瞬态跳变特征,提出PIM信号实时检测方法并进行了实验验证。基于以上工作,文章进一步分析了无源互调检测技术的发展趋势,宽带大功率高灵敏度实时检测成为无源互调检测技术必然的发展方向。最后,针对无源互调定位,分别总结讨论了封闭和开放结构的无源互调定位技术现状及主要实现方法。

太赫兹雷达技术空间应用与研究进展

文章介绍了太赫兹雷达的技术优势,分析了应用领域,重点探讨了太赫兹雷达空间应用概况及国内外研究进展,提出了未来太赫兹雷达发展目标。

空间太赫兹信息技术展望

太赫兹技术的飞速进步已经展现出对空间信息领域的积极影响。介绍了太赫兹波的特性及其现有的应用,展望了太赫兹技术在空间信息领域的应用前景,具体分析了太赫兹频段在空间信息获取和空间信息传输两个领域的技术优势。目前,空间科学观测已扩展至太赫兹频段,太赫兹频段雷达可提供高分辨率的着陆场图像及优秀的探测预警性能,太赫兹频段链路可用于航天器集群间通信、航天器内部高速无线通信,并有望成为有效突破等离子体黑障的测控通信手段。

间隙波导技术及其空间应用

间隙波导(GW)是一种基于非接触电磁带隙(EBG)结构的新型人工电磁(EM)材料,其独特的非接触结构和宽带电磁屏蔽特性在构建新型电磁传输线及屏蔽结构方面显示出极大的优势和灵活性,为微波毫米波部件、电路及天线等领域带来了新的研究视角和实现途径,近年来引起了广泛关注。该文首先简要介绍了间隙波导概念和原理,分析了其技术优势;进一步,根据不同的研究及应用领域分类,全方位地归纳总结了间隙波导技术相关的国内外研究进展情况;最后,结合空间技术背景和发展需求,探讨了间隙波导在空间微波毫米波技术中的应用前景,提出了基于间隙波导技术的非接触式无源互调干扰控制方法及堆叠集成毫米波电路系统两个重要的应用方向。该文工作可为间隙波导技术相关研究和应用提供一定的借鉴与参考。

空间高速数据传输技术新进展

文章介绍了空间高速数据传输技术的发展动向,重点分析了遥感卫星、中继卫星、通信卫星和深空探测的高速数据传输技术动向。最后分析了空间激光高速数据传输技术的研究进展,并从未来技术发展和需求的角度提出了一些建议。

星载微波光子铌酸锂调制器变频技术研究

文章介绍了星载微波光子变频技术的技术类型、特点和应用背景。对比分析了几种典型微波光子变频方案,研究了基于串联铌酸锂调制器的变频器原理,提出了一种星载LN-MZ微波光子变频技术方案,并仿真验证该变频方案的性能,为新型星载微波光子变频方案设计及应用提供了必要的理论依据和技术支撑。

面向高分辨率雷达的微波光子大带宽脉冲压缩信号生成技术研究进展

随着对高精度探测的不断追求,未来雷达系统正朝着大带宽的方向发展。目前的雷达系统,主要利用传统的微波技术生成雷达信号,受到电子瓶颈限制,单路带宽仅在2 GHz左右,难以满足高精度雷达探测的技术需求。微波光子信号生成技术具有大带宽的技术优势,被认为是可突破电子瓶颈的一种有效技术手段。可将微波光子信号生成技术引入雷达系统中,直接生成带宽高达41 GHz的雷达信号,从而大幅提高雷达系统的探测分辨率。文章首先介绍了微波光子大带宽脉冲压缩信号生成技术的应用情况,然后分类介绍了微波光子大带宽脉冲压缩信号生成技术的工作原理、主要实现方法及研究进展,最后对各类微波光子大带宽脉冲压缩信号生成技术进行了对比分析,并分析了限制其实际应用的具体问题。

盲信号分离技术研究与算法综述

盲信号分离技术是从接收信号中恢复未知源信号的有效方法,已经成为神经网络和信号处理等领域新的研究热点。首先介绍盲信号分离的发展状况,然后在介绍了盲信号分离的线性瞬时模型、线性卷积模型和非线性模型的基础上,对相应模型求解算法的基本原理、特点进行了阐述,接着还对与盲信号分离紧密相关的盲信号抽取技术进行了综述,最后指出盲信号分离技术的研究方向和广阔的应用前景。

临近空间微波光子传输链路性能分析与仿真

研究了临近空间微波光子传输链路性能参数,分析了性能参数影响因素。建立了一种临近空间微波光子传输链路模型,仿真分析不同光功率下、不同直流偏置和不同射频频率下,临近空间微波光子传输链路增益、噪声系数等性能参数,所有的仿真结果为临近空间微波光子传输链路提供了理论基础。

光子辅助太赫兹通信技术研究进展

面对互联网时代呈指数增长的全球数据流量,超高速通信的发展需求日益迫切,太赫兹通信因拥有巨大的可用带宽资源,成为下一代超高速无线通信关键技术之一。太赫兹通信系统分为电子学与光子辅助两种类型,其中后者在通信速率、频率灵活调控、与光纤接入网无缝融合等方面具有独特优势。首先介绍了典型光子辅助太赫兹通信系统的基本原理,在此基本原理框架下,梳理了系统中信号生成与接收、多维复用以及概率整形等技术的研究进展,并探讨了该类通信系统需要进一步解决的问题。

基于E脉冲波形综合技术的雷达目标识别方法研究

文章介绍了一种基于波形综合的雷达目标识别技术。通过对雷达目标的瞬态电磁仿真数据,准确提取极点目标,形成完整的E脉冲目标识别理论体系。最后给出了隐身飞机目标(F22、F35)电磁仿真和目标识别率的计算实例。

一种基于一维噪声子空间的幅相误差自校正方法

以MUSIC、数字波束形成为代表的一类阵列信号处理方法,在存在阵列和通道幅相误差时,性能急剧下降。本文在介绍Friedlander经典自校正算法基础上,指出了该算法的不足,并提出了基于一维噪声子空间的自校正算法,还给出了算法详细实现步骤,该算法能在估计DOA方向同时进行阵列幅相误差校正。MATLAB和DSP仿真结果表明新算法性能良好。

基于LTCC技术的C频段星载接收机混频器

利用低温共烧陶瓷(LowTemperature Co-fired Ceramic,简称LTCC)技术,设计制作了一种可应用于C频段星载接收机的双平衡混频器。该混频器将射频和本振巴伦等无源器件集成在多层LTCC基板内,实现了电路的小型化、高集成度和高可靠性。测试表明,当射频输入为5.925～6.425GHz、本振频率为2.225GHz、中频输出频率为3.7～4.2GHz时,混频器的变频损耗≤9.3dB,P1dB为5.7dBm,本振到射频和本振到中频的隔离度分别为39.44dB和35.58dB。混频器的尺寸为40×22×1.92mm3。

空间高速小尺寸碎片目标二维分集融合成像方法

从碎片目标的回波散射特性入手,将频率分集技术融入到目标的高分辨成像算法中。频率分集技术可以有效地克服碎片目标的角闪烁效应,提高回波的平均信噪比,有利于对空间碎片目标的检测和成像;同时,空间高速小尺寸碎片目标高分辨二维图像带宽需求过大、难以实现,采用低分辨信号实现高分辨成像,信号带宽远小于ISAR成像算法,同时考虑了目标高速运动引起的等效积累转角对成像的影响,通过对等效转动速度的估算,修正匹配滤波器,使之满足转台成像条件,完成目标高分辨二维成像。最后,利用文中提出的方法对喇叭形空间碎片进行建模与成像仿真,仿真结果表明,文中提出的方法可以在成像时间内有效地克服角闪烁起伏,获取目标高分辨率二维图像。

C频段收发前端高隔离环形器设计与实现技术

介绍了微位移测量系统微波收发信道微波前端高隔离环形器的具体设计方法、实现形式以及测试结果。微位移收发信道是同频、同时、同天线的工作体制，所以发射信号会通过环形器泄露到接收信道中，造成接收通道饱和，接收信道对有用信号的信噪比，影响最后的系统测量精度；或者使得整个系统的测量距离很小，无法实际工程应用。为了在接收信道中将发射信号通过环形器泄露到接收信道中的信号进行抑制，采用的方法是在发射信道末端通过耦合器耦合一定信号能量，并使耦合信号进过可调衰减器和移相器对其幅度和相位进行调整，使耦合信号与泄露信号的幅度相等、相位相差180°，从而达到对环形器泄露信号的抑制抵消。该高隔离环形器指标要求工作频段是5750～5850MHz，发射端输出电平高于30dBm，接收端口对发射端口隔离度110dB（最大），稳态大于88dB，噪声系数小于3．5dB。

微波整流天线研究进展

整流天线是微波无线能量传输和环境能量收集的关键技术之一。文章对整流天线的应用场景作了概述,介绍了微波整流天线的主要组成及各部分的作用和特点。综述了国内外对整流天线的研究热点和研究现状,讨论了整流天线的应用前景和发展方向。

空间信息网络资源预留允许控制的方法

针对空间信息网络动态变化、业务种类繁多及资源异质异构的特性,采用提前预留资源的策略,对时延抖动敏感、传输带宽要求较大和业务流持续时间较长等高QoS要求业务进行提前资源预留,并通过预留申请消息将传输业务特性传递给卫星,卫星通过采用允许控制的方法,准确评估所需要的资源,合理分配网络可用资源。文中给出基于简化空间信息网络传输场景的资源预留允许控制传输流程,考虑到空间信息网络资源受限,需充分考虑允许控制算法复杂度与增益的平衡,针对3种允许控制算法进行仿真,比较了3种允许控制算法性能。通过文中提出的方法可有效保证网络中高QoS要求业务的服务质量,提高空间信息网络资源利用率。

毫米波多像元固态阵列接收机系统方案及关键技术

文章介绍了毫米波多像元阵列接收机原理、技术优势及发展现状。针对空间应用,提出了一种基于固态器件的G波段毫米波多像元阵列接收机结构,并介绍了其关键技术。以固态器件为核心,通过本振变频一体化集成设计思想,设计实现一种中心频率183GHz的2×2像元固态阵列接收机。本振输入为Ku波段信号,接收机采用直接边带分离混频方式。整个接收机模块小型紧凑,可靠性高,可用于各种空间毫米波、亚毫米波无源探测系统中。

微放电效应研究进展

微放电效应是空间大功率微波部件的特殊效应之一。文章简要介绍了微放电效应的概念,重点阐述了微放电效应在理论分析及数值模拟、多载波微放电、抑制方法和实验测试等4个方面的研究进展,最后指出了微放电未来发展的趋势。