雷达带外三阶互调伪信号干扰效应预测模型

为评估雷达装备的抗电磁干扰性能,从电磁辐射伪信号干扰效应机理出发,理清带外多频三阶互调信号与带内单频伪信号干扰效应贡献度之间的关联关系,引入伪信号干扰效应指数的概念,建立了三阶互调伪信号干扰效应评估模型,并基于伪信号电平值的变化规律提出了模型修正方法和效应测试预测流程。以某型步进频连续波测距雷达为研究对象,采用差模注入等效替代电磁辐射的方法对受试雷达进行带外三阶互调临界伪信号干扰效应试验,结果表明:在雷达工作中心频率两侧,辐射频偏0.2~2.2 GHz的范围内,随着辐射频偏的增大,三阶互调伪信号干扰的影响呈现先增大而后降低的规律。通过改变干扰频点、场强组合和伪信号敏感电平的方式开展试验验证,证明了三阶互调伪信号干扰模型的准确度优于2 dB,能够客观评估雷达装备三阶互调伪信号干扰。

室分系统互调干扰解决方案探讨

随着无线通信网络建设的发展,国家提出了基础设施共建共享共赢的理念,多网融合室分系统成为建设趋势。多网融合室分系统克服了传统单一室分系统的缺点,但存在干扰严重、网络需求差异大等诸多难题,尤其是系统间的互调干扰日益严重,对方案设计及施工工艺要求都非常高。对此,主要浅析了室分系统互调干扰的理论计算、解决措施和规避方案,以供参考。

印刷电路板无源互调机理研究进展

当前印刷电路板广泛应用于现代电子设备中,通信频率、功率和数据信号容量的增加对基于印刷电路板的设备的无源互调性能提出了极其严格的要求。文章综合论述了国内外印刷电路板无源互调问题的研究现状,从电路板涉及的相关无源互调机理研究出发,梳理了目前印刷电路板中无源互调机理研究的经典建模,并进一步总结了当前印刷电路板无源互调测试的热点研究方向。文章从印刷电路板材料的选择及平面电路的设计方面综述了无源互调抑制方法。将为之后工程应用中无源互调机理的研究和建立无源互调分析的非线性模型提供技术参考。同时在建立高精度无源互调测试平台,进行无源互调定位与诊断技术研究,建立无源互调预测和验证平台方面也有重要的参考价值。

通信系统无源互调抑制技术研究进展

介绍了无源互调的概念及其对通信系统的危害,梳理了无源互调的产生原因及影响因素,重点总结了近几年无源互调抑制技术的研究进展。从无源互调的抑制优化逻辑中的工艺新方法方面总结了一般的优化抑制方法,进一步还针对新兴的无源互调抑制优化中的数字域以及模拟域对消问题进行了回顾和对比。从互调生成建模、无源器件的低互调设计、互调信号数字域优化、互调信号模拟对消等方面全面综述了无源互调失真抑制和优化的方法,并展望了无源互调抑制技术的研究趋势。

移动通信微波部件无源互调干扰综述

在地面通信系统中,基站的微波部件长期暴露在外,受温度、湿度、污染等因素影响,原本洁净的部件表面受到氧化、沾污等,导致接触不良,产生无源互调(PIM),干扰通信系统,导致地面移动通信中PIM的干扰不可避免。卫星通信系统中,由于通信距离远、平台限制等,必须采用收发共用模式,随着接收机灵敏度提升,对PIM指标要求更高;因系统高可靠性要求,PIM成为系统成败的关键问题之一。本文介绍了地面移动通信和星载微波部件PIM干扰的特点和研究进展,以期对PIM研究提供参考。

考虑湖泊互济互调运行的江苏省南水北调工程优化调度

为进一步提升江苏省南水北调工程的综合运行效益,在湖泊单向运行方式基础上,提出了湖泊互济互调运行方式,以受水区综合缺水率最小和泵站总能耗最小为优化目标,构建了2种湖泊运行方式下“湖泊-闸泵群”联合优化调度模型,并基于9种湖泊来水情景全面分析了湖泊互济互调运行方式的有效性。结果表明:相较于湖泊单向运行方式,在受水区综合缺水率相同时,湖泊互济互调运行方式有效减少了泵站抽水总能耗;湖泊互济互调运行方式提升了骆马湖水资源调配能力和水资源利用效率,在骆马湖丰水年而洪泽湖丰水、平水、枯水年情景下,骆马湖水资源利用量分别提高了28.6%、36.1%和30.0%,弃水量分别下降了47.2%、42.4%和65.9%;湖泊互济互调运行方式有效减少了洪泽湖和骆马湖区间泵站的抽水量,通过充分利用沿线湖泊的调蓄能力,保障了两湖水位的安全合理运行。研究成果可为江苏省南水北调工程科学调度运行提供决策参考。

微带电路无源互调干扰问题综述

无源互调(PIM)干扰是微波射频电路面临的主要可靠性问题之一,随着微波射频电路小型集成化发展,微带电路无源互调效应研究开始受到工业界和学术界广泛关注。研究微带电路无源互调机理、评估和抑制方法,对于制备小型化、高可靠性微波射频电路具有重要价值。与腔体部件相比,微带电路的非线性往往是分布的,且与基材选择、制造工艺和器件结构等方面都有重要关系,因此研究难度更大。近年来虽然关注微带电路互调的研究越来越多,但依然难以直接指导微带电路的实际设计。基于此,本文系统论述了近年来微带电路无源互调领域的研究情况,包括非线性机理、仿真建模以及测试诊断等方面,为未来更深入地研究微带电路无源互调效应提供参考。

非接触式低无源互调波导滤波器

无源互调(passive intermodulation,PIM)是微波部件及系统中一种常见的非线性干扰,对卫星及地面通信均有着普遍影响。不良金属电接触所导致的接触非线性是PIM的主要根源。将间隙波导技术原理与PIM问题相结合,提出通过非接触电磁屏蔽消除微波部件中的金属接触,实现了稳定高效的PIM抑制效果。首先以槽间隙波导为例,开展了非接触式波导传输线的PIM实验研究,进一步采用串联短路枝节结构,设计研制了一种Ku频段非接触式波导低通滤波器。实测结果显示,非接触式滤波器在具有优秀电磁传输性能的同时,其PIM电平基本保持在测试系统残余PIM电平附近,且不受表面处理及连接力矩影响,获得了稳定的低PIM特性。该工作可为低PIM微波毫米波部件及系统设计实现提供一种新的思路。

非接触式低无源互调温箱穿仓接口技术

高低温循环状态下的无源互调(passive intermodulation,PIM)检测是全面评估航天微波产品PIM性能的必要手段,传统的温箱穿仓波导连接方式在温循PIM检测中时常出现因应力、温变等因素导致检测系统残余PIM恶化的问题,严重影响检测灵敏度和检测效率。针对此,提出一种非接触式低PIM温箱穿仓接口技术。在温箱穿仓部位利用非接触电磁屏蔽原理构建非接触式端口,避免了不良电接触,以实现温箱内外快速稳定的低PIM电连接。理论分析了其中非接触结构的PIM抑制特性,针对Ku频段应用设计研制了温箱穿仓接口并开展了实验验证,实测在长时间温循状态下系统3阶残余PIM<-140dBm@2×100W,获得了稳定的低残余PIM特性,大幅提升了PIM检测性能和检测效率,可广泛推广于各类PIM检测系统应用中。

VHF/UHF波段发射机互调抑制比测试方法研究

建立了发射机射频电路简化模型,并利用该模型和非线性多项式模型,研究了发射机互调(IM)发射电平与射频前端滤波器插入损耗、干扰信号功率和频率偏差之间的关系,对当前发射机互调抑制比的定义进行了修正;分析了传统发射机互调抑制比测试方法的局限性,设计了一种新型的发射机互调测试链路配置,分析了测试链路关键物理参数间的关联关系,建立了测试数据处理模型,该方法扩宽了测试带宽和功率范围,降低了对测试器件的要求。对实际电台的测试结果表明,本文提出的理论分析结论和发射机互调抑制比测试方法正确有效。

基于平板电路的无源互调耦合测试方法

无源互调(PIM)是一个吸引众多领域研究人员的课题,包括卫星、天线和智能终端等。本文提出一个非接触式PIM测量的新思路:使用一个经过近场重构的基片集成缝隙波导(SISW)作为互调信号的激励和接收路径,SISW通过对载波信号的远场抑制和近场测试区的优化,实现了一种针对没有射频端口的样品非线性特性的评估解决方案。该测试平台结合了近场天线的有限辐射特性和多敏度测试区在PIM评估中对收发系统和测试样片的适应性。实验结果表明,该测试方法在稳定性和分辨力方面具有相当大的工程应用潜力。

基于接触非线性的无源互调抑制技术研究进展

无线通信系统日益朝着高功率、高灵敏度的方向发展,无源互调(PIM)对信号传输的干扰问题是通信系统发展中亟需攻克的难题之一。据此,本文综述了无源互调产生的机理,并从降低接触面粗糙度、应用涂层材料和优化器件结构3个方面重点总结了无源互调抑制技术的研究进展,同时对不同抑制技术的优缺点进行了分析,最后对无源互调抑制技术的发展趋势进行了展望,以期为相关研究者提供借鉴和指导。

微带线无源互调的传输矩阵理论方法

均匀微带线是微带电路的基本结构,建立微带线PIM解析模型具有重要意义。本文基于受控源等效,在微带线的集总电路等效模型中,将微带线中的分布式寄生非线性PIM源建模为二次受控电流源或电压源,从而得到微带线PIM电压和电流关系的传输矩阵表达式,建立了寄生非线性机制的微带线PIM解析计算模型;并通过对比不同长度的镀镍微带线与不同浓度掺磷工艺镀镍微带线的传输互调与反射互调规律,验证本文提出的PIM传输矩阵方法的合理性。通过该模型提取了镍镀层在0.71 GHz时的三阶相对磁导率非线性系数为1×10^(-10)m^(2)/A^(2)。本文方法为进一步建立其他复杂结构微带电路PIM模型提供了新思路。

雷达装备二阶互调伪信号干扰效应预测模型

为掌握雷达装备的抗电磁干扰性能,需要对其进行全面的电磁环境效应测试与评估,为雷达应用及电磁防护加固提供技术支撑。从二阶互调电磁辐射伪信号干扰效应机理出发,引入效应指数的概念将复杂电磁环境适应性的多变量问题用单一变量表征,实现了雷达装备复杂电磁环境伪信号干扰效应的定量表征,建立了二阶互调伪信号干扰效应评估模型。以某型扫频连续波测距雷达为研究对象,针对受试雷达在试验中出现的二阶互调伪信号干扰现象,给出了模型参数的确定方法,提出雷达装备二阶互调伪信号干扰效应预测评估方法。实验验证结果表明:无论是改变伪信号敏感电平,还是在大辐射频偏、大互调频差范围内改变双频电磁辐射组合,采用普适性二阶互调伪信号干扰效应模型对受试雷达进行二阶互调伪信号干扰效应评估,评估误差均在2.5 dB以内,依据效应预测方法能够客观评估雷达装备二阶互调伪信号干扰。

抑制频率互调效应的阵列式光镊技术研究

由于TeO2声光偏转器(Acousto-optic deflector,AOD)具有超快的扫描速度、较宽的布拉格带宽以及大范围的偏转角度等优点,可以及时地改变光镊的位置,因此是获得无缺陷原子阵列的重要工具,在量子计算与模拟中具有重要的作用。但是,当声光偏转器输入含有多频率成分的信号时,会出现频率之间相互调制,导致衍射效率降低,出现不需要的衍射光且得到的衍射光强度分布不均匀等问题。基于此,对多个频率之间的相互调制过程进行了分析,通过对模型的计算分析得到了抑制频率互调的相位条件,并通过实验进行验证,再进行强度优化后得到强度分布相对均匀的光镊阵列。之后对互调过程进行仿真模拟,仿真结果显示与实验测量结果基本符合。对光镊阵列的参数测试显示,聚焦光镊的腰斑为1.5μm,现有实验光路可获得间距3μm的22×22的光镊阵列,满足中性原子阵列的实验需求。

相控阵测控系统中无源互调的测试和预防

阐述了无源互调产生的机理,分析了无源互调对相控阵测控系统的影响。通过对几种常用的无源互调(Passive Intermodulation,PIM)测试方法的对比研究与分析,结合相控阵测控系统自身特点,设计并实现了基于“再辐射式”的PIM测试方法的测试系统,采用多种补偿方式将系统的PIM水平降低到可接受的程度,保证了相控阵测控系统的正常工作。

高效无源互调建模仿真中的统计方法

在现代大功率通信干扰问题中,无源器件的非线性杂散干扰机理最为复杂,在现代大功率高密度的通信系统中越来越受到重视。面对无源器件的典型非线性效应之无源互调(PIM)问题,本文从PIM产生机理、建模角度梳理了近年来国内外普遍的PIM建模方法及关键步骤。针对几种典型微观界面等效、PIM数值转换方法以及面向工况条件的微波部件建模问题,总结了现有的可行方法。进一步提出了基于统计方法分析动态PIM区间预测分析方法的思路,该方法同样基于微观统计方法,对接触界面的不可具体量化的界面问题进行建模,最终获得工况条件下接触PIM的统计分布区间及其产物概率,为实际工况条件下微波部件PIM预测提供了一种大样本分析方法,为进一步提高实际微波部件的PIM稳定性提供了参考。

基于正态分布宽带信号的无源互调特征行为分析

在现代无线通信中,无源互调是影响通信信号传输质量的重要因素。双音互调测试能够有效衡量无源器件的非线性特性,却无法准确预测出器件在宽带信号激励下的非线性失真。因此本文提出了一种基于正态分布的宽带信号激励下的射频连接器无源互调特性分析方法。通过双音互调测试,建立射频连接器无源非线性传输数学模型,并将基于正态分布的等效宽带信号作为非线性传输模型的激励源进行模拟仿真。结果表明,宽带无源互调功率分布与宽带信号功率分布相同,n阶宽带无源互调带宽为原宽带信号带宽的n倍,宽带信号的无源互调产物相较于双音测试信号有所增强,且信号的信噪比下降,说明宽带信号在传输过程中受到的干扰更加严重。电路仿真和数值计算呈现出良好的一致性,证明了本分析方法的有效性。

辐射场中金属接触非线性源的无源互调仿真方法

文章提出并验证了一种可以预测被天线接收的金属接触无源互调(passive intermodulation,PIM)幅值的仿真方法。把辐射场中的金属接触界面设置为非线性电流源离散端口,以该非线性电流源作为激励源通过CST场仿真能够获取天线接收端口的PIM响应。通过少量PIM测试结果可以仿真提取待测样(device under test,DUT)的非线性参数,进而仿真预测DUT在辐射场中任意位置的PIM响应。针对铝合金金属接触DUT,首先采用方同轴缝隙天线测试辐射场中某一位置的三阶PIM(third-order passive intermodulation,PIM3)幅值,其次基于场仿真提取了非线性电流源的三阶非线性参数,最后利用确定的非线性电流源仿真预测辐射中不同位置处的PIM3响应,仿真评估和实验测试结果一致。文章为辐射场复杂场景中金属接触PIM的评估及其非线性参数的提取提供了一种可靠且方便的途径。

无源互调产生的物理机制

随着无线通信和卫星通信技术的迅速发展,无源互调(PIM)对通信系统的干扰越来越显著。该文主要介绍了PIM产生的非线性物理机制(包括接触非线性和材料非线性)。接触非线性主要来源于接触中的隧穿效应、热电子发射等,并受到接触表面粗糙度、接触间机械应力与对称性等因素的影响。材料非线性主要来源于材料中的热电耦合和非线性源散射效应,其几何结构与点状污染等因素也会对PIM产生影响。未来,PIM底层物理机理的研究需求更加迫切,需要深入到微观领域,并且与多物理场建模与分析技术相融合,才能深入全面地揭示无源互调机理,进而指导无源互调抑制的相关设计。