Dual Band MIMO Antenna Composed of Two Low Profile Unbalanced Fed Inverted L Antennas for Wireless Communications

A low profile dual-band multiple-input-multiple-output (MIMO) antenna system is proposed. The proposed MIMO antenna consists of two low profile unbalanced fed inverted L antennas with parasitic elements to resonate at 2.45 GHz and 5 GHz. The structure is uncomplicated by locating two ultra low profile inverted L antennas on the finite conducting plane. The proposed MIMO antenna is numerically and experimentally analyzed. When the size of conducting plane is 55 mm by 55 mm and the height of antenna is 9 mm, the directive gain of 4.11 dBi and the S11 bandwidth of 5.71% are achieved for lower frequency of 2.45 GHz. At the upper frequency of 5 GHz, the directive gain of 8.22 dBi and the S11 bandwidth of 6% are obtained. The proposed antenna has good diversity gain, shown by the correlation coefficient becomes less than 0.005 at the frequency of 2.45 GHz and 5 GHz band when the distance between inverted L elements is 41 mm. A good agreement between calculated and measured results is obtained. The results show that the weak mutual coupling of the proposed antenna and this feature enables it to cover the required bandwidths for WLAN operation at the 2.4 GHz band and 5 GHz band.

一种L波段300W GaN脉冲功率模块

随着第三代半导体GaN器件技术的不断发展,GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)在电子系统中逐步得到了广泛应用。研制了一款小型化L波段300 W GaN脉冲功率模块。研发了满足高压脉冲工作条件的GaN HEMT芯片,采用负载牵引技术进行了器件大信号阻抗参数提取,并以此为基础设计了小型化匹配网络进行阻抗变换。基于高压驱动芯片和开关器件芯片设计了小型化高压脉冲调制电路。测试结果表明,在工作频率990~1130 MHz、工作电压50 V、脉冲宽度100μs、占空比10%下,功率模块脉冲输出功率大于300 W,功率附加效率大于53%,功率增益大于38 dB。功率模块尺寸为30 mm×30 mm×8 mm。

基于高阶幂的单快拍LDACS系统波达方向估计

L波段数字航空通信系统(L band digital aeronautical communication system,LDACS)是未来航空宽带通信重要的基础设施之一,针对LDACS信号容易受到相邻波道大功率测距仪(distance measuring equipment,DME)信号干扰的问题,提出了联合正交投影干扰抑制与单快拍稀疏分解的波达方向(direction of arrival,DOA)估计方法。通过子空间投影抑制DME干扰,然后使用单快拍数据构建伪协方差矩阵,对伪协方差矩阵求高阶幂,之后进行奇异值分解,并利用约束条件求解稀疏解得到期望信号来向的估计值。所提方法使用高阶伪协方差矩阵降低了噪声影响,仅用单快拍就可以准确估计LDACS信号的入射方向。仿真结果表明,改进单快拍高级幂(improved single snapshot high order power,ISS-HOP)L1-SVD算法的估计精度优于ISS-HOP-MUSIC算法。该方法可以有效抑制DME干扰,提高OFDM接收机性能。

LDACS系统基于循环谱和残差神经网络的频谱感知方法

针对L波段数字航空通信系统(L-band digital aeronautic communication system,LDACS)可用频谱资源有限且易受大功率测距仪(distance measuring equipment,DME)信号干扰的问题,提出一种基于降维循环谱和残差神经网络的频谱感知方法。首先理论推导分析了DME信号的循环谱特征;然后利用Fisher判别率(Fisher discriminant rate,FDR)提取循环频率能量最大的向量,通过主成分分析(principal component analysis,PCA)进行预处理特征增强;最后给出数据处理后的循环谱向量与卷积神经网络相结合的实现过程,实现了DME信号的有效检测。仿真结果表明,该方法对噪声不敏感,当信噪比不低于-15 dB时,平均检测概率大于90%。当信噪比不低于-14 dB,检测概率接近100%。

可用于WLAN的双频MIMO天线设计

设计了一款可用于WLAN的双频MIMO天线。天线的正面为L型单极子,背面为金属接地板。通过在接地板上加载耦合枝节使天线具有双频特性。同时,为了天线的小型化,对耦合枝节进行了弯折处理,减小天线尺寸。在两个天线单元之间加载T型寄生枝节和刻蚀矩形缝隙来提高天线的隔离度。使用电磁仿真软件和矢量网络分析仪对天线进行仿真和实测,结果表明:天线的工作频段为2.4~2.55 GHz和5.1~6.3 GHz,覆盖了WLAN的频段,同时在低频段内隔离度高于19 dB,高频段内隔离度高于25 dB。此外,天线的包络相关系数小于0.01且具有全向辐射特性。天线整体性能较好,可以满足WLAN的需求。

北斗探测系统与L波段雷达高空风对比分析

针对北斗探测系统与L波段雷达在测风体制上的差异,通过同球施放与前后施放两种方法进行动态试验,采用插值法,对比了同一高度北斗测风方式与雷达测风方式、无线电经纬仪测风方式所探测高空风数据的误差。通过对比分析探测资料发现:北斗探测系统与L波段雷达所测空中风的变化趋势与幅度大体一致;两者的经向风差值较小,而纬向风差值较大;与L波段雷达相比,北斗探测系统的经向风和纬向风均偏小;北斗探测系统对空中短时风切变过程的探测更有效。

手机直连NGSO卫星业务中扩展L频段频率协调方案研究

在目前非对地静止轨道(NGSO)卫星移动业务用频越来越紧张的趋势下,针对手机直连NGSO卫星业务频率协调工作复杂的问题,首先对手机直连NGSO卫星系统的用频现状及趋势进行分析,其次重点对手机直连NGSO卫星业务在扩展L频段和其他同频空间业务的频率协调方案进行分析和研究。通过分析手机直连NGSO卫星业务在扩展L频段的频率协调态势确定需要与之开展频率协调工作的空间业务,基于和每一项空间业务的频率协调方案进行研究并给出协调方案建议,同时还对具体协调方案中涉及的干扰分析计算进行举例。以上研究均可作为手机直连NGSO卫星业务系统开展同频频率协调相关研究及下一步手机直连NGSO卫星关键技术研究等相关工作的参考。

P和L波段的典型地物雷达散射系数的研究

能够反映地物散射特性的雷达散射系数应用前景广泛,具有重要的学术价值。国内外对于L波段同极化和交叉极化雷达散射系数的差值的相关研究较少,且暂无公开的P波段典型地物的雷达散射系数数据,为了弥补这一现状,文章结合国内外实测数据分析了P波段和L波段雷达散射系数和入射角的变化关系,并对L波段和P波段典型地物的雷达散射系数进行了比较。结果表明:L波段HH极化和HV极化雷达散射系数的差值随着入射角的增大而减小,在40°入射角时,典型地物的差值在10~13 dB;P波段典型地物雷达散射系数随着入射角的增加而减小,且比L波段小1~2 dB;P波段HH极化和HV极化雷达散射系数差值随着入射角的增大而减小。文章的研究为P、L波段雷达的遥感应用积累了数据,为极化SAR反演目标信息提供帮助和借鉴。

L波段差分干涉SAR卫星影像射频干扰分析与流程化抑制方法

陆地探测一号(简称“陆探一号”,LT-1)是中国首个以陆地SAR干涉测量为核心任务的L波段差分干涉合成孔径雷达卫星,通过双星绕飞、跟飞两种工作模式,利用差分干涉形变测量和干涉测高的技术,能够全天时、全天候实现高精度地表形变监测、地形测绘等任务。LT-1卫星运行于无线电业务分配比较密集的L波段,在部分地区面临着严重的同频射频干扰影响。射频干扰会导致干涉影像质量退化、相位失真以及相干性下降,进而直接影响形变场产品反演精度,造成对地遥感观测科学数据的浪费。为了降低射频干扰的不利影响,本文系统地分析了LT-1卫星影像中的射频干扰特性,提出了针对LT-1单视复数影像的业务化、批量化射频干扰检测和抑制方法。通过大批量实测卫星影像数据验证,本文方法能够高效地抑制影像中的射频干扰,恢复提升干涉影像对的相干系数。本文方法已经成功应用于自然资源部陆探一号地面处理系统中,为卫星影像业务化形变场产品生产提供支撑保障。

基于深度强化学习的C+L波段弹性光网络频谱分配算法

针对C+L波段弹性光网络中受激喇曼散射(SRS)效应导致物理层损伤加剧的问题,提出一种基于深度强化学习(DRL)自适应调制格式的频谱分配算法,在路由阶段,采用K最短路由算法为业务请求预计算K条最短备选路径;在波段、调制格式与频谱分配阶段,采用DRL进行智能化决策,并结合了2种奖励函数,以降低网络阻塞率并提高频谱使用效率。仿真结果表明,该算法能够有效降低阻塞率并提高频谱利用率。

一种L-Ku波段的超宽带端射天线设计与研究

本文设计了一种可工作在L-Ku波段的超宽带端射天线。该天线由辐射缝隙印制板、反射腔体、腔体支撑材料等组成。通过在天线的辐射印制板下方增加腔体和负载匹配方法可抑制后向辐射;增加槽间的缝隙单元可调节相邻天线单元的幅度和相位匹配从而提升端射性能;在天线顶端采用共面波导转换同轴连接器的方式可实现阻抗匹配馈电。对所提出的超宽带端射天线进行了辐射性能的仿真分析,其结果表明,该天线可实现18倍频程带宽,并具有性能优良的端口匹配和端射特性,S11小于-10 dB,E面最大辐射方向与水平面夹角小于30°。测试结果表明,其与仿真数据有较好的一致性。

P/L波段大带宽轻质柔性超材料吸波体

为了适应现代武器设备在低频端的应用和对于吸波性能的要求,基于电磁超材料理论,利用电磁谐振特性设计了一种在P/L波段工作的大带宽轻质柔性吸波体。当电磁波入射到该新型吸波体,根据电磁感应作用机理,会在吸波体表面产生感应电流,通过装载集总电阻的方式,可将入射电磁波的能量转化为热能,从而实现对于电磁波的有效吸收。对于吸波体单元结构形状和尺寸的设计使得该吸波体具有两处谐振频点,并通过多谐振频率的耦合进一步展宽吸波带宽。仿真和实测结果验证了吸波体的优良性能。其工作频段为382~1419.4 MHz,相对带宽为140.9%,吸波层厚度仅为0.2 mm,在保证大带宽的同时具有重量轻、可共形的优点,在转台曲面吸波、雷达隐身等领域具有广阔的应用前景。

基于外部气相沉积的S+C+L波段低色散斜率大有效面积非零色散位移光纤的设计与制备

针对现有光纤无法满足宽带光密集波分复用系统传输和S+C+L波段粗波分复用的要求,设计了一种具有中心凹陷的三角形芯+环形的折射率剖面,利用外部气相沉积工艺制备了一种非零色散位移光纤,并通过调整第一芯层的相对折射率和第二芯层与第一芯层的半径比,探究了其对光纤衰减、色散斜率和有效面积等参数的影响。研究发现,当第一芯层的相对折射率逐渐增大且第二芯层与第一芯层半径比逐渐减小时,零色散波长和有效面积逐渐减小。当第一芯层的相对折射率在0.52%~0.53%,芯层半径比在2.6~2.7时,光纤的有效面积接近70μm^(2),零色散波长在1420 nm附近,在1550 nm波段的色散系数大于8 ps·nm^(-1)·km^(-1),色散斜率为0.059 ps·nm^(-2)·km^(-1),可以较好地抑制传输过程中光非线性效应,满足长途干线网与城域网的使用要求。

关节镜下L形松解髌骨外侧支持带对髌骨外侧挤压综合征合并髌股关节炎患者的影响

目的:探讨关节镜下L形松解髌骨外侧支持带对髌骨外侧挤压综合征合并髌股关节炎患者的影响。方法:选取2021年2月—2023年2月河北省沧州中西医结合医院收治的80例髌骨外侧挤压综合征合并髌股关节炎患者。根据摸球法将其分为对照组(n=40,奇数)和观察组(n=40,偶数)。对照组给予关节镜下直线松解髌骨外侧支持带治疗,观察组给予关节镜下L形松解髌骨外侧支持带治疗。比较两组临床疗效,术前及术后疼痛程度、髌骨外倾角、膝关节功能、炎症反应。结果:观察组优良率高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。术后1个月,观察组视觉模拟评分法(VAS)评分低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。术后3个月,观察组Lysholm评分、Kujala评分均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。术后3个月,观察组红细胞沉降率(ESR)和C反应蛋白(CRP)水平均低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:关节镜下L形松解髌骨外侧支持带在髌骨外侧挤压综合征合并髌股关节炎患者中较传统直线松解术更有效,能显著改善关节功能和减轻疼痛,同时降低炎症标志物ESR和CRP的水平,从而提高整体治疗的优良率。

L波段全国产化2.5 kW级脉冲模块设计

随着国防和民用技术的迅速发展,高性能的L波段脉冲模块成为雷达和通信领域的关键组件。文章介绍了一个全国产化的2.5 kW级L波段脉冲模块的设计流程。该模块采用先进的射频放大技术和脉冲形成网络设计,结合本土材料和工艺技术的优势,实现模块的高性能和低成本生产。仿真和实验验证表明,设计的模块满足了所有预期的技术参数,包括功率水平、脉冲宽度和效率,通过了严格的质量控制和可靠性评估。

基于GNSS-RTK定位的无人机L波段探空系统标定方法

随着我国北斗卫星导航探空观测系统升级换代工作逐步推进,降低L波段探空系统测风数据差异的需求尤为迫切。利用无人机GNSS-RTK定位信息研究新的标定方法,相较传统标定手段,避免人为因素干扰、极大的降低测量误差,新的标定方法更加科学有效,对保证测风数据的有效性,提高高空气象观测数据质量具有重要应用意义。

基于最优阈值选择的L波段测风雷达杂波抑制方法

针对L波段测风雷达杂波尖峰干扰,使得测风雷达信号表现出奇异特性的问题,提出了基于最优阈值选择的L波段测风雷达杂波抑制方法。设计浮动阈值子波杂波处理器,采用最佳阈值控制虚警概率参量。根据测风雷达杂波测量原理,计算杂波的测风雷达接收功率。跟踪测风雷达在分辨单元天线波束中的主轴俯仰角,消除测风雷达定位误差引起的噪声脉动,实现雷达杂波的精准秒级跟踪。建立二维杂波网格单元,结合最优阈值选择方法,提取L波段测风信息滤波后的低频系数,获取雷达测风信道的频率域,达到杂波抑制的目的。由外场试验结果可知,所研究方法能够有效抑制杂波,I、Q路信号波动幅度范围分别为0.5~1.5 dbm、-1.5~-0.5 dbm,与原始波形一致。

一种L波段小型化收发组件的设计与实现

针对有源相控阵雷达系统对高功率T/R组件轻量化、小型化的应用需求,通过微组装电路和芯片化电路技术,设计了一款小型化L波段收发组件。射频收发切换采用双环行器,发射通道采用零中频调制方案,接收通道采用超外差变频方案。该T/R组件通过高密度微组装集成工艺,实现了本振功分与放大、功率放大、低噪声放大、滤波、电源调制、功率检测等功能电路的高密度集成。经过批量试制验证,该组件三温发射输出功率优于49 dBm,接收增益平坦度优于±1 dB,三温噪声系数优于2.8 dB,尺寸仅为75 mm×42 mm×20 mm,质量约为130 g。

基于L波段雷达的20132022年甘南对流层顶特征分析研究

文章利用甘南合作探空站2013-2022年高空实时探测取得的07:00资料中逐日对流层顶原始气象资料,将对流层顶年、月平均气象要素,包括对流层顶的平均高度、平均温度、平均气压和出现频率,逐月统计出2013-2022年的月平均值。结果表明:甘南地区15月、10-12月以第一对流层顶为主;夏、秋两季出现第一对流层顶的频率较低,故夏、秋季以第二对流层顶为主;两类对流层顶月平均高度与月平均温度、月平均气压趋势相反;复合对流层顶主要以第一对流层顶为主;20132022年两类对流层顶年探空高度、平均温度、平均气压走势相反,呈负相关,第一对流层顶相关性大于第二对流层顶。

L波段探空雷达天线故障问题及日常维护保障策略研究

L波段探空雷达是我国高空气象探测业务中不可或缺的重要设备。它的探测范围覆盖了地面至高空30km的区域,可以精准地获取温度、气压、相对湿度、风向和风速等气象要素的数据。这些数据在天气预报,尤其是灾害性天气的预警和防范中起着至关重要的作用。然而,在实际应用过程中,L波段探空雷达可能会出现天线故障等问题。天线故障会影响雷达的正常工作,导致气象数据的准确性下降。鉴于此,本文将在介绍L波段雷达基本组成和原理的基础上,重点分析L波段探空雷达天线故障问题,并提出针对性的保障策略。最后,探讨L波段探空雷达的日常维护问题,以期为同行提供参考和借鉴。