噪声温度计用放大器设计与性能评估

低噪声、低失真、高共模抑制比的放大器对于噪声法测量热力学温度至关重要。设计了由前置放大、仪表放大和缓冲放大3级组成的噪声温度计用高性能放大器。其中,采用具有超低噪声的结型场效应对管IF9030作为前置差分放大级的输入;研制了自动化测量对管转移特性的装置,用于在大批量对管中挑选匹配度更优的器件;采用互相关技术压低电路中不相关的噪声,从而确保能够准确测量到被放大器背景噪声淹没的非线性失真信号;重点评估了放大器在1 MHz带宽内的共模抑制比和放大器受双频激励时的非线性失真。测量结果表明,放大器的背景噪声为1.2 nV/Hz 1/2;100 kHz带宽内的共模抑制比优于90 dB,100 kHz至1 MHz带宽内的共模抑制比会随着频率的增加而降低,但不低于70 dB;放大器受频率为400 kHz、401 kHz,幅度有效值为8μV的双频信号激励时,产生的二阶交调失真信号比双频信号低79 dB,二阶谐波失真信号比双频信号低85 dB。

一种CPT铯原子钟控制系统的设计

实现微型化、低功耗的相干布居囚禁(CPT)原子钟对于其在通信、定位等精密测量领域的应用具有重要意义。而外围控制电路控制频率和激光精准输出是实现相干布居囚禁原子钟的关键技术。设计了一种CPT铯原子钟外围控制电路系统。系统利用微调和粗调两级电流调节共同驱动VCSEL激光器工作,相对于单一电流调节,输出更加精准;采用锁相环电路产生可调制的微波信号;为实现微波功率可以调节,采用PIN二极管调节微波功率衰减;同时采用软件调制解调方法代替传统硬件调制解调电路,节约电路逻辑资源。实验测试结果表明,微波调制激光器产生相干调频多色光,微波频率为4.596 267 GHz时,微波输出功率达到-3.33 dBm。微波射频电路在1 kHz频率偏移量下,相位噪声低于-80 dBc/Hz,具有较好的性能。

斜向角度对涡轮轮缘密封性能的影响

为了研究斜向角度对轮缘密封性能影响,对3个带有不同斜向角度的涡轮轮缘密封装置进行数值模拟。研究表明:不同斜向角度的盘腔装置内燃气入侵主要发生在靠近转子一侧;随着斜向角度增大,燃气入侵在周向和径向上都加深,从而使得封严效率下降,当斜向角度增加30°,最大可使得封严效率下降44%;随着斜向角度增大,由燃气入侵和封严出流诱导产生的封严间隙涡会增强,并且会促进转子下游通道涡的发展,从而使得转子叶片负荷能力降低。