COMPUTER-AIDED OPTIMUM SOLUTION FOR SCATTERING PARAMETER MEASUREMENTS OF TWO-PORT LOSSLESS NETWORK

A new constrained eigenvalue method for scattering parameter measurements oftwo-port lossless reciprocal network is developed.The non-linear S-curve problem is easily trans-formed into a simple linear one by this method.All formulas are programmed on the IBM-PCdigital computer.Some examples are given.

提取共面微波探针S参数的方法

共面微波探针是裸芯片测量信号输入/输出的重要媒介,通过与晶圆片物理接触,建立起测量系统与芯片之间的信号连接通道。为了获得共面微波探针完整准确的S参数,设计并实现了＂两步法＂测量方案,首先在同轴端口进行校准,然后在探针尖端口进行第二步校准。通过与出厂数据进行对比分析,证明了方案的可行性,同时指出在片校准件预校准的重要性。另外,讨论了氧化铝和砷化镓两种材料在片SOLT校准件对于探针S参数提取中的影响,实验显示二者相角偏差达到39.8°,回波损耗呈现规则性的变化,全部测量数据的频段覆盖1-40 GHz,最终给出了优化的测量方案。

一种K波段GaAs MESFET压控振荡器的设计

利用微波晶体管的负阻特性,基于Agilent ADS软件,设计出一种K波段微带结构、变容管调谐的MESFET压控振荡器(VCO)。对VCO进行实测,结果表明,VCO的中心频率为20.56GHz,调频带宽大于100MHz,带内输出功率大于2mW,相位噪声大于-90dBc/Hz@100kHz,满足实际应用。

基于L波段Stokes参数遥感数据射频干扰检测及特性分析

近岸海域盐度卫星微波遥感精度受射频干扰(RFI)严重影响,针对近岸海域检测RFI源并分析其影响特性对后续开展射频干扰抑制研究具有重要意义。该文基于SMOS卫星传感器MIRAS独特的全极化特性,以中国海域沿岸陆地为研究区域,通过合成第3、第4 Stokes参数来表征RFI源的辐射强度,生成了RFI源分布图并分析了其影响范围。研究结果表明,影响中国海域的RFI源主要分布于中国沿海陆地区域,渤、黄海全部、东海的西部及南海的北部受RFI污染严重,卫星降轨数据和升轨数据受RFI影响具有很大的差异性。RFI源主要可能是微波发射站,表现为点状射线源,受天线辐射旁瓣的影响,会导致其周围数百公里区域卫星数据污染,并且由于受RFI源辐射衰减和天线辐射方向图各异等因素的影响,导致其对卫星的影响极其复杂,抑制其影响也具有一定的挑战性。

考虑区域特征的地震动模拟——以2020年伽师M_(S)6.4地震为例

为研究伽师地区地震动的区域特征,提高地震动预测的可靠性,文中利用伽师地区近10a收集的强震动观测记录,采用非参数谱反演方法分离了地震动的震源、传播路径及场地影响,建立了反映伽师地区地震动区域特征的路径衰减、路径持时、场地线性反应等经验模型,并给出了伽师地区46次地震的震源参数(矩震级、拐角频率和应力降)。文中确定的伽师M_(S)6.4地震的矩震级为5.893、拐角频率为0.362Hz、应力降为6.684MPa。伽师地区地震动的近场路径衰减较慢,而远场更快的路径衰减与显著的非弹性衰减有关,文中将伽师地区的路径衰减近似地描述为双段线性几何扩散经验模型和品质因子Q=60.066f 0.988表示的非弹性衰减项的叠加;伽师地区地震动的路径持时较长,明显高于四川地区;对比SS14场地线性反应模型,伽师地区局部场地对10~30Hz频段地震动的线性放大效应很弱,其他频段的场地线性反应与SS14模型接近,在此基础上提出了适用于伽师地区的SS14调整模型。文中进一步将伽师地区地震动区域特征应用于伽师M_(S)6.4地震的地震动模拟,震源破裂过程采用随机产生的震源运动学破裂模型表示,通过对比观测和模拟记录的峰值和反应谱,检验了区域特征的可靠性,最后给出了伽师M_(S)6.4地震的地震动场。

S参数测量中的误差与修正

文中采用信号流图示方式,对矢量网络分析仪进行单端口反射测量时的几种误差源进行介绍,并对其影响测量不确定度的机理进行分析。最后给出采用响应校准、响应与隔离校准、单端口校准等方式提高系统测量不确定度的原理及校准过程。

一种基于S变换的闪变检测和源定位方法

近年来,电压波动和闪变受到了电力系统和用户的广泛关注。闪变干扰源的准确定位是改善和治理闪变及协调相关供用电纠纷的基本前提。本文基于S变换进行非平稳电压闪变的动态信号处理,实现PCC处电压闪变调制幅值和频率的检测,并分析计算电压和电流动态相量,在此基础上给出闪变源定位的等效模型及其动态参数估计,最后通过上游系统参数、下游负荷电流变化与电压变化量的关系分析,定量地给出电压闪变源定位结果。算例证明,该法能在复杂配电网中完成电压闪变源的正确定位,可应用于电能质量监测系统。

微波双口网络S参数的精密测量

建立了微波双口网络的S参数测量误差模型;研究了S参数测量误差修正方法;并设计了微波双口网络的S参数自动测试系统,实现了S参数的精密测量。测量结果验证了这种误差修正方法和自动测试系统的正确性。测量S参数的幅值相对误差为0.67%;相位相对误差为0.59%。

基于网络分析仪的多类型微波器件S参数自动校准软件研究

为实现高效测量,减少多种类型被测器件导致的测量参数设置复杂问题,本文通过分析微波网络S参数测量系统的工作原理和性能特点,采用C#多线程、模块化结构设计出S参数自动校准软件,对S参数测量系统建立被测器件的类型、标准件的参数以及测试流程等数据库,同时建立被测参数的测量不确定度模型。基于矢量网络分析仪结合自动校准软件实现反射参数与传输参数的测试,通过试验可发现,采用自动化校准软件的测试结果与手动测试结果具有较高的一致性。

数字化地震波形小震P波、S波震源参数对比研究

目前，国内在数字化地震资料研究中，主要应用S波来研究震源参数。本文充分利用上海数字化地震台阵（网）资料，挑选了2001～2004年华东地区发生的9个震级较大的中等地震，反演了单台记录垂直向纵波（P波）及横波（S波）震源谱，根据布龙模型，计算每个地震单台拐角频率、地震矩、零频谱值、震源破裂半径、应力降等参数，求出每个地震的震源参数（P波和S波）的平均值及其均方差，对这9个地震的P波、S波震源参数计算结果进行了对比。结果表明，用P波段数据进行震源参数的研究是可行的。

在自动测量线上用S参数法测复介电常数

用S参数法测复介电常数,由于其测量手续烦、数据处理十分费事,过去人们都不愿采用。本文叙述了用自动测量线的方法,引入了计算机辅助测量和计算,使全部测量和计算过程既快又方便。文中说明了正确判定相位的办法。为提高损耗角测量准确度,还提出了与波导短路法结合起来进行数据处理的办法。最后给出了聚四氟乙烯、聚砜等测量实例。

2021年漾濞M_(S)6.4地震序列前后震源参数

利用漾濞地区共22个固定和流动台站记录到的数字地震波形资料,在扣除地震波衰减与台站场地响应后,联合反演计算得到2021年漾濞M_(S)6.4地震序列前后共819次M L≥1.0地震的震源参数,并对M L2.9~3.8地震应力降的时空演化过程进行分析。结果显示:①漾濞地震序列的地震矩与震级相关性较好,与破裂尺度之间存在一定的正相关关系,与拐角频率之间呈现出负相关关系,对于M L≤2.8的地震,应力降随震级增大而增大,而对于M L>2.8的地震,其应力降随震级的变化趋势并不明显;②漾濞M_(S)6.4地震序列前后的应力降受漾濞区域复杂构造环境背景的控制表现明显的分段特征,在前震序列阶段,震源区中段应力降有逐渐增强的趋势,处于应力加速积累的过程,一系列高度丛集的中小地震活动所造成的应力扰动可能导致了震源区北段漾濞M_(S)6.4主震的发生;M_(S)6.4主震发生以后,其余震序列活动自北西段向南东向破裂了整个余震区,余震区北西段由于主震的发生,该区域应力背景快速调整,应力降的时空分布表现为高值-低值起伏的状态;余震区中段至最大前震震中附近区域可能由于前震活动频繁,应力释放较多,表现为应力降相对低值区域;余震区南段则余震活动丰富,为应力降高值分布区域。漾濞地震序列中震级较大的地震活动与应力降高值区域一致性较好。

测量互易多端口网络S参数的多短路活塞法的进一步改进

本文提出互易多端口网络的广义等效二端口测量方程组,解决了S参数测量中被测网络的“互”等效参数的利用问题,从而大大地缩短了S参数的测量过程,节省了大量的测量时间。文中给出测量实例。

互易无耗二端口网络S参数测量的一点注记

本文指出互易有耗二端口网络S参数的测量方法和数据处理方法完全可用于互易无耗二端口网络中,使这两种网络的S参数测量统一起来。文中给出若干计算和测量实例。

BST铁电薄膜高频特性的仿真分析研究

通过微波软件建模和理论分析方法来分析BST铁电薄膜材料在微波集成电路中的应用,旨在指导器件设计。借助microwave office和Ansoft HFSS&Q3D两个商业软件,构造微带传输线,共面波导传输线,微带低通滤波器和信号串扰等模型,并分析了加入钛酸锶钡(简称BST)薄膜前后各种模型的散射参数(S参数)和群延时。随后,在SiO_2和BST间加入过渡层(LNO,MgO),模拟分析微波元件参数的变化。同时还仿真分析了不同硅衬底厚度和不同BST薄膜厚度情况下的能量延时和S参数。结果表明,由于BST铁电薄膜的高介电常数特性,使得这层薄膜附近的信号线上会产生强烈的信号串扰。最后以共面波导传输线为示例,利用表面微细加工技术制备了共面波导传输线,并利用网络分析仪测试其传输性能,实际测试结果与仿真趋势一致。

管芯S参数的提取技术

介绍了一种新颖的提取管芯S参数的方法。这种方法从电路等效理论出发,把除管芯以外的寄生参数用等效电路表示,用微波仿真软件去除这部分电路的影响,就可得出管芯的S参数。本文使用的微波仿真软件是Microwave Office。此方法简单易行、精确度高,有很好的实用价值。

GaAs衬底共面波导S参数标准样片研制

GaAs等固态微波裸芯片电性能测试需要采用探针将共面波导参考面过渡到同轴参考面。设计制作了用于微波探针校准的GaAs衬底的计量级标准样片,包括SOLT和TRL校准模块,以及匹配传输线、衰减及驻波等验证模块。提出了平衡电桥结构,兼具衰减驻波标准,带内平坦,且工艺适应性好。经过与国外校准片比对,验证了频率覆盖100 MHz^50 GHz,驻波比测量范围:1.1,1.5,2.5,5,10;衰减测量范围:-1 dB,-2 dB,-3 dB,-10 dB,-20dB,-30 dB,-40 dB;匹配负载反射损耗小于-30 dB。同时提取了SOLT校准模块的矢网校准用参数。

微波器件S参数全温在线测试技术研究

由于装备应用环境的复杂性,对微波器件的全温性能的要求越来越高,特别是高低温下的性能指标。当前国内微波器件生产厂商在微波器件设计研制方面具备了较强的技术能力,但对于该类器件的测试大都依据自身产品特点开发测试系统,测试一致性不高,尤其是关键指标S参数在高低温下的测试误差较大。因此需要对微波器件S参数的高低温校准、测试方法进行研究,提出一套全温在线测试方案,提高测试一致性和准确度。

HFSS仿真在微波技术课程教学中的应用

为提升微波技术课程质量与教学效果,激发学员学习兴趣,提出将HFSS仿真应用于微波技术课程教学.首先对课程教学进行了分析;然后给出了HFSS仿真在课程教学中的应用方法;最后运用课堂中列举仿真实例方式,给出微波网络知识点教学的实施,并对其教学效果进行反馈调查.教学案例表明,HFSS仿真在微波技术课程教学中的应用提高了学员学习兴趣,加深了对知识的理解,从而有助于教员更好地教与学员更好地学.

GaAsMESFET平面型变容管高频特性分析

本文分析了用于ＧａＡｓＭＭＩＣ调频器件ＭＥＳＦＥＴ平面型变容管的微波特性，讨论了器件几何结构与直流参数、Ｓ参数之间的关系．重点研究了器件串联电阻对微波特性的影响，给出了变容管变电容比与器件几何尺寸．