Vivaldi天线及其在宽带测量系统中的应用

介绍了一种宽频带的槽线天线即Vivaldi天线,论述了它的工作机理,它的性能与结构参数的关系,同时介绍了它与不同的馈电方式结合形成具有各自特点的不同形式的Vivaldi天线,用时域有限差分方法分析了一种Vivaldi天线的匹配特性,验证了它的宽带特性,最后阐述了Vivaldi天线在宽带测量系统中的应用。

雷达目标RCS宽带测量技术和应用

目标RCS与雷达工作频率密切相关,因此,目标的频率响应测量更能有效地描述RCS特性,基于先进的微波网络分析仪发展起来的大宽带测量技术,则大大地提高了RCS测量能力和测试精度,具有自动校准功能。应用FFT处理技术,可以得到RCS的时域响应,即目标的高距离分辨率。时域加门进一步消除杂波反射。宽带测量技术在目标识别、雷达成象等方面有着广泛的应用。

宽带测量系统-3 dB通带频率上下限的工程估计

针对宽带测量系统特点,将测量系统建模为滤波器,形成了标定过程的数学模型。在此基础上推导了滤波器模型-3dB通带频率上限与其标准方波响应前沿、-3 dB通带频率下限与其标准方波响应平顶降的关系式。这2个关系式可用于对实际宽带测量系统-3 dB通带上下限的工程估计。针对实用需求,分析了输入和滤波器模块参数对估计结果的影响,进而给出了工程估计准则。

气幕弹声学性能的宽带测量方法

本文论述了气幕弹声学性能-声压反射系数、插入损失的宽带测量方法.气幕弹声压反射系数和插入损失的测量,通常是逐个频率点或扫频进行的,多次测量才可获得所需频段的数据与结果.本文以水声宽带测量技术为理论基础,建立了气幕弹声学性能宽带测量模型,导出了声压反射系数和插入损失的频域计算公式,论述了测量原理方法.用宽带测量技术测量气幕弹的声学性能,一次测量就可获得所需频段的数据与结果.

基于量子压缩感知的宽带射频信号测量

随着雷达、电子战和5G通信等无线射频技术的快速发展,对宽带射频信号的测量和实时频谱表征变得越来越重要.传统射频信号实时测量技术受模数转换器采样率和数字信号处理能力的限制,存在测量带宽窄、数据量大、易受电磁干扰等问题.本文提出一种基于量子压缩感知的射频信号测量技术,使用集成电光晶体作为射频传感,通过被测射频信号调制光子波函数构建压缩感知机,实现对宽带射频信号的压缩测量,显著提升了频谱感知带宽.实验演示了工频和中频高压信号的长时间频谱监测,以及高频射频信号的实时频谱测量.在傅里叶极限频谱分辨率下,实现了GHz量级的实时频谱分析带宽,数据压缩率达到1.7×10^(-5),可以满足5G无线通信、认知无线电等应用对宽带射频信号频谱测量的需求,为发展下一代宽带频谱感知技术提供了新的技术路径.

沉积物中声速和衰减系数的宽带测量方法

海底沉积物作为海洋波导声传播的下边界普遍存在于大洋中，获知其特性对于准确的声传播和混响建模是十分必要的。为了能够快速而准确地测量沉积物中的声速和衰减系数，提出一种基于脉冲压缩技术的测量方法，对接收信号进行压缩来提取透射波，根据不同厚度样品的透射波来计算沉积物中的声速和衰减系数。该方法不仅可以克服实验过程中经常遇到的多途干扰，而且测量过程简单，可以同时获得测量频带内所有频点的声速和衰减系数，即实现了对声速和衰减系数的宽带测量。在实验室环境条件下，90～170kHz的测量频带内，测得沙样品中的声速为1710～1713m／s，衰减系数在56～70dB／m之间。通过窄带和宽带测量结果的比较可以看出，声速的宽带测量结果与窄带测量结果吻合得较好，而衰减系数在频带后半部分存在较大的起伏。

便携式宽带电磁骚扰自动检测系统设计与实现

针对自然环境中电子信息设备和系统的电磁环境效应、感知与防护问题,研发了一套便携式宽带电磁骚扰自动检测系统,实现了电磁骚扰强度、频谱和方位的自动测量。系统由全自动信号采集平台和数据分析处理平台两部分构成,基于μC/OS-Ⅲ嵌入式操作系统,采用LabVIEW软件控制上位机。通过交互式界面键入命令来控制频谱仪读取并显示测量数据,同时系统自动控制射频开关、云台等硬件设备,实现测量姿态的闭环控制与数据采集以及天线的最佳姿态自动调控,具有全方位扫描功能。实验结果表明,系统测量频率范围300 MHz~3.5 GHz,电场强度的相对误差均小于6.2%,方位角误差小于1.5°。该系统荣获了第十六届全国研究生电子设计竞赛西北赛区团队一等奖。

使用高带宽实时示波器轻松完成宽带射频测量

雷达系统需要更高的目标跟踪分辨率,通信系统需要更高的数据吞吐量,为了实现这些目标,相关信号的调制方案正在变得更宽。有些系统已经超越了1GHz,甚至达到了2GHz宽的调制制式。对于这样的应用,除了传统的频谱或信号分析仪之外,还需要采用另一种方法,使得宽带测量能处理这样的信号。本文对如何使用高带宽实时示波器进行高质量、富有洞察力的宽带射频测量进行了探讨。

宽带干涉测量通道群时延非线性误差标校

以Ka频段宽带干涉测量为背景,分析了通道群时延的主要表现形式。针对通道宽带群时延非线性失真问题,提出了基于相位校正信号互相关的标校方法。利用相位标校信号梳状谱和线性相位特性,通过提取相位标校信号的互相关相位谱获取通道的相频特性曲线,并以此计算通道的群时延。针对抛物线型群时延,采用三阶非线性拟合代替传统的一阶线性拟合。仿真结果表明,在信噪比为-10dB的条件下,三阶拟合比一阶拟合与原始相频特性曲线有更高的吻合度,且标准差为一阶拟合的1/4,得到的群时延结果逼近真实群时延,证实了算法的有效性。

PWM在宽带线路测量中的应用

金属双绞线宽带传输的预评估 ,是电信工程技术人员近来十分关注的一项技术。本文提出PWM激励测量线路网络传输函数的方案 ,试验表明具有一定的应用价值。

一种外场VHF频段宽带RCS测量接收机设计

基于外场VHF频段目标特性测量需求,设计一种外场VHF频段宽带RCS测量接收机。该接收机采用预选滤波法提高了接收前端选择性,抑制射频干扰信号,同时设计频率关系,实现宽带信号接收,在后续信号处理中采用相参积累法进一步抑制射频干扰及接收机噪声,提高接收机灵敏度,实现大动态范围信号接收。通过外场试验验证,实测结果与理论仿真结果吻合较好,验证了该设计方案的可行性。

直流下油中局部放电脉冲波形测量与特性分析

在简述直流下局部放电模型及其检测方法之后,设计了直流下局部放电试验以及具有超宽频率响应的脉冲波形测量系统.为了验证测试电路具有足够的频率响应范围,利用方波源产生的陡下降沿对测量电阻进行了校验,同时对直流下空气中电晕放电波形进行了测量,结果均表明该系统满足试验要求.在上述工作基础之上,构造了6种油纸绝缘模型以模拟换流变压器的典型缺陷,并利用该测量系统获取了缺陷模型在直流下的大量放电脉冲波形.试验结果分析表明,直流下变压器油中放电稳定,放电脉冲不存在振荡分量和过冲,放电规律与阐述的直流下局部放电模型一致,不同放电波形的特征参数均有差别.这些特性为直流下局部放电类型识别提供了试验依据.

直流下局部放电试验与测量系统设计

笔者组建了一套直流下局部放电试验与测量系统,由放电脉冲波形超宽带测量系统和超高频信号测量系统组成。设计了6种油纸绝缘局放模型以模拟换流变压器的典型缺陷。直流下试验结果表明:缺陷模型放电稳定,相同条件下放电重复性好;测量系统可以准确检测到放电脉冲波形和超高频信号。为研究直流下局部放电脉冲单个波形、脉冲序列以及超高频信号在线监测等提供了试验研究平台。

两种测量环境电磁场方式的分析

从仪器性能、电磁发射体特点分析了非选频式宽带和选频式测量电磁场结果存在较大偏差的原因。通过实验分析测量结果,确定了偏差产生的因素,并且提出改进测量方法的建议。

交流局部放电宽带检测与分析仪的研制

笔者系统地介绍了基于Measurement Studio软件平台研制的一种新型交流局部放电宽带检测与分析仪。其主要包括利用NI5112高速示波采集卡和前置信号处理单元实现的采样率为100MS/s、模拟宽带为10kHz～40MHz的局部放电脉冲宽带检测技术,和基于脉冲波形时频特征的脉冲群实用快速分类技术以及基于PRPD和幅值统计分布谱图的放电识别技术。其工作原理为:首先,被同步交流电压信号触发的检测系统,单周期(20ms)或多周期采集来自宽带传感器的脉冲信号,并利用移动提取窗实现脉冲波形及其对应相位信息提取;其次,利用脉冲群实用快速分类技术将脉冲群分为若干个由相同波形特征脉冲组成的子类脉冲群,从而实现多局放分类或随机干扰脉冲群剔除;最后,利用统计算子对各个子类脉冲群对应的PRPD和幅值统计分布谱图进行放电指纹提取,共38个放电指纹形成识别样本文件。220kV电压等级的气体绝缘组合电器(GIS)的母线尖刺和筒壁尖刺放电的试验结果分析表明,研制的检测系统具有抗干扰能力强、放电识别准确,并能够解决和处理多局放源问题。

宽带无线信道精细时延和响应联合估计方法

研究适用于无线信道测量的定时偏移和信道联合估计方法.发射机发送具有循环前缀结构的导频信号段.接收机根据粗同步信号确定快速傅里叶变换的窗口起始位置.利用改进时域最小二乘信道估计和变换域滤波,获得高精度的信道估计值.对频域接收导频信号段的定时偏移进行精细估计,对定时偏移量进行滤波并累加.最后,对频域接收导频信号段进行定时偏移补偿.信道估计器、定时延迟偏移精细估计器与补偿单元三者构成迭代相干延迟锁定环路.仿真结果表明:采用迭代相干联合估计方法进行精细定时延迟估计的性能明显优于非相干方法.

一种有效改善射频矢网测量动态范围的方案

文中所提及的射频矢量网络分析仪有窄带测量和宽带测量两种测量方式。本文简单介绍几种常用的提高射频矢网测量动态范围的方法外,从硬件改进的角度提出一种有效提高射频矢量网络分析仪宽带测量动态范围的方案,并用图例方式给出了这种方案的有效性。

2.35 GHz 高速铁路宽带无线信道时间色散分析

基于高铁场景的信道测量与分析,有利于宽带无线通信系统在高铁上的实现和优化。本文以速度为200km/h的郑西高铁高架桥环境下宽带无线接入为应用背景,对2.35GHz频点下50MHz带宽的无线信道进行测量。基于实测数据,将列车穿越发射机的信道变化过程划分为4个区域(RA,TA,CA,AA),并从频域和时域两个角度对不同区域中的高铁无线信道特性进行分析。讨论频域的相关散射特性,研究时域的时延扩展特性,阐述在不同区域中信道特性变化的原因,验证了通过频域相关和rms时延扩展两种方法得到的相干带宽的一致性。

潜艇辐射噪声测量方法

潜艇的辐射噪声是反潜战中潜艇平台的致命性指标,本文提出采用多倍频程恒定束宽线列阵波束形成的方法,对潜艇辐射噪声进行宽带测量。

行波管测量的虚拟行波法

提出行波管测量的虚拟行波法,利用实际测得的多个管中声场状态通过计算获得(即,虚拟出)所需的管中行波场状态,据此实现行波管的单频及宽带测量。此方法与传统的行波管测量方法相比具有如下优点:能够解决失效频点问题,可极大提高测量速度,提高了测量稳定性,能适当提高测量精度。通过测量试验,验证了方法的有效性。