改进的大斜视角SAR阶梯变换算法

针对大斜视角下合成孔径雷达信号时域距离校正后的特点,提出了改进的阶梯变换算法,在各个子孔径分别采用不同调频斜率的参考信号进行去斜处理,解决了信号多普勒调频斜率随方位时间变化的问题;通过频域插值准确挑选粗分辨傅里叶输出数据,克服了原有阶梯变换算法对参数匹配的严格限制。实验结果表明:该算法在大斜视情况下是有效的。

阶梯阻抗变换器的遗传算法优化设计

介绍了阶梯阻抗变换器的基本原理及其数学模型,重点讨论了阶梯阻抗变换器两种设计方法间的优劣,用电子设计自动化(EDA)软件对设计结果进行了仿真,仿真结果表明:就最大反射系数模值的指标来说,遗传算法设计结果普遍优于Chebyshev综合设计结果。

阶梯波合成变换器瞬时值控制技术的研究

阶梯波合成变换器具有开关频率低和输出波形好等优点，但在基波开关方式下，其输出波形调节困难，本文研究了一种基于低开关频率空间矢量调制（SVM）的瞬时值控制技术，可以线性调节阶梯波合成变换器输出电压且保持低开关频率优势，建立了四通道24阶梯波合成逆变器的瞬时值反馈模型，仿真结果验证了阶梯波合成逆变器瞬时值控制方案的可行性。

基于阶梯阻抗变换器的宽带功率放大器设计

为满足汽车EMC测试系统对功率放大器带宽和效率的要求,采用阶梯阻抗变换器的宽带匹配方法扩展其带宽,设计了一款在一个倍频程内拥有良好效率和增益平坦度的宽带功率放大器。该放大器选用GaN HEMT晶体管进行搭建,采用负载牵引的方法对各频点基波最佳阻抗进行提取,选择阶梯阻抗变换器方法设计匹配网络,最终其仿真的性能达到汽车EMC测试系统对带宽和效率的要求。测试结果表明,该放大器在1~2 GHz频段内,饱和输出功率为40.2~41.5 dBm,功率附加效率为50%~65%,增益大于15 dB,增益平坦度小于±1.5 dB。该功率放大器的性能表现良好,其中效率和增益平坦度具有一定优势,可为后续汽车EMC测试的宽带功率放大器设计提供参考。

基于神经网络的宽带阻抗变换器优化技术

提出了利用神经网络研究微波电路优化技术这样一种新的设计方法。采用神经网 络中经典的BP学习算法设计出宽带三阶阶梯阻抗变换器,同时为了克服神经网络对复数训 练无法降低误差的缺点,巧妙地运用了将负载阻抗变换到波腹点处使阻抗为实数,训练得到最 佳结果后再变回到负载阻抗位置这一方法,最后通过对定宽度,定长度,λ/4三种阻抗变换器 的比较,证明BP学习算法设计出的定长度三阶阶梯阻抗变换器的优越性能。

一种紧凑型Ku频段正交模耦合器的设计

设计了一种结构极为紧凑的Ku频段正交模耦合器(orthomode transducer,OMT),器件最大尺寸36mm,公共端口为方波导,适用于复杂的多馈电网络集成系统.通过一系列阶梯变换以及侧壁缝隙耦合形式实现了电磁波的极化过滤,两个输出端口分别对应一种极化波.加工了耦合器实物并进行了测试,实测15%频带范围内端口驻波小于1.6,两端口隔离度小于-50dB,仿真和实测数据一致.

8-18GHz同轴-波导转换器的分析与设计

同轴—波导转换器是微波系统中非常重要的元器件。基于脊波导和波导阶梯对导播系统中电磁波传播性能的影响,本文探讨了这两种结构应用在8-18GHz的宽带同轴—波导转换器设计中的情况。通过同轴—脊波导—矩形波导转换,并在脊波导上加载阶梯,很好地改善了阻抗匹配效果,提高了同轴—波导转换器的传输性能。仿真结果证明脊波导和波导阶梯在设计同轴—波导转换器中的有效性,在8-18GHz的倍频程带宽内驻波小于1.22,产生的高次模非常小。

周期性结构在毫米波波导同轴转换中应用

波导同轴转换连接器是微波、毫米波通信和测试中非常重要的器件.基于PBG(Photonic Band-Gap)和阶梯阻抗变换结构在导波系统中对电磁波传播性能的影响,探讨和研究了将这2种周期性结构应用在8 mm波导同轴转换连接器的设计中的情况,通过在同轴腔内导体介质支撑垫中布置二维PBG结构抑制同轴部分横向溢散的电磁波,通过在波导腔体内增加阶梯阻抗结构,改善阻抗变换效率,提高波导同轴转换器件的传输性能.仿真和实验证明了这种PBG/阶梯阻抗变换结构在毫米波波段同轴波导转换设计应用中的有效性,改善了系统的性能及稳定性,在不增加通常的调谐器件情况下,在较宽的频带范围内有效降低了驻波比.

用于微波电路优化的免疫算法

免疫算法将浓度、亲和力作为个体解的最优性标准,从而低浓度、高适应的个体得到更多的繁殖机会.由于免疫算法重视解群体中个体的多样性,避免了现有算法的过早收敛.用一个典型的数学算例验证了免疫算法的多峰值寻优性能,并用4种方法分别设计宽带阶梯阻抗变换器,结果表明基于免疫算法的微波电路优化设计具有可行性和高效性.

一种X波段磁场耦合式波导-微带转换结构

波导-微带转换器是微波集成电路和天馈线系统中的重要器件。结合具体应用,设计了一款新型、宽带磁耦合式波导-微带转换器。和传统结构相比,本设计用双层的贴片结构代替金属块状阶梯脊,通过在贴片上加载金属过孔来展宽转换的带宽;将阶梯状金属贴片和微带探针一体化设计,从而避免了焊接带来的损耗和结构不稳定,并且减小了加工难度,降低了重量和成本。测试结果表明,波导-微带转换器的两个端口在8.85～11.52 GHz的频带内回波损耗小于-15 dB,插入损耗约为0.8 dB,均满足应用需求。

基于嫁接遗传算法的微波电路优化技术

嫁接种群向进化种群添加个体的多样信息,避免了基本遗传算法的过早收敛。同时嫁接种群指导进化方向,加快了收敛速度。另一方面交叉矩阵使适值高的个体以低概率交叉,在一定程度上改善了算法的收敛性。最后用四种优化方法设计宽带阶梯阻抗变换器,结果表明基于嫁接遗传算法的微波电路优化设计具有高效性和精确性。

基于改进自适应演化算法的微波电路优化设计

对自适应演化算法进行了改进,修改了变异操作中分量值会超出定义域范围的错误,改善了重组操作并不一定产生更优后代的缺点,从而大大提高了收敛到全局最优解的概率。通过将此两种算法引入微波电路的设计中,通过结果对照,证明了改进算法的优良特性。

一种宽带平面水平极化全向天线

提出一款宽带平面印刷全向天线。Vivaldi天线具有超宽频、端射、低旁瓣等特点。基于四个环形旋转的Vivaldi天线实现宽带宽波束全向水平极化天线。该天线表面具有均匀同相电流,因此可以等效电小环天线。对Vivaldi天线的辐射原理、输入阻抗等问题进行了讨论和仿真分析。一分四功分器输出端口与Vivaldi天线输入宽口之间采用微带阶梯阻抗变换器实现宽带匹配。天线采用PCB印刷工艺实现,测试结果:平面全向天线工作带宽3.6 GHz~6.6 GHz(S11<-10 dB),不圆度小于3 dB。

一种基于径向波导的Ka波段宽带功分器设计

本文提出了一种新型的基于径向波导的Ka波段八路功率分配器。为了拓展该功率分配器的带宽,我们采用了一种对称的过模同轴波导将输入信号馈入径向波导,同时在径向波导的底部采用阶梯阻抗变换技术实现阻抗的匹配,根据电磁仿真模拟,其-20dB回波损耗的带宽大约是28.57%(从30至40千兆赫),而且在该频段此结构能够得到良好的幅度不平衡度和相位不平衡度。这种结构不仅具有宽带宽,低插入损耗和高输出功率等优点,而且体积小,功率合成效率和散热效率高,具有毫米波宽带大功率合成应用的潜力。

微波阶梯阻抗变换器低气压电晕放电粒子模拟

采用3维粒子软件VORPAL对微波阶梯阻抗变换器中的低气压电晕放电过程进行了粒子模拟,获得了放电过程中带电粒子实空间分布的时间演变图像,分析并解释了其中低气压电晕放电机理和微放机理之间的关系.模拟结果表明:低气压电晕放电的阈值电压随着气压的增长呈现先减小后增加的变化趋势;并且随着气压的增长,微放电作用减弱,低气压电晕放电作用增强.通过对银和铜两种器壁材料放电阈值的比较,获得了两种放电机理之间的临界气压.

热带气旋登陆华东的客观预报方案

热带气旋登陆华东属小概率事件。构造适当划分区间的阶梯函数能较好地反映登陆事件条件概率的非线性分布。应用阶梯函数变换的因子对登陆事件概率的预报性能优于线性相关的标准化因子。预报方案应用阶梯函数变换因子,通过非线性相关比筛选和REEP分析构造热带气旋登陆华东的预报模式。应用初始场资料与数值预报产品分别构造了统计-天气学、统计-气候学和统计-动力学的分类预报模式。应用分类预报模式的预报结果进行综合的预报集成提高了预报技巧。预报检验与试验表明本方案对热带气旋登陆华东具有一定的预报能力。

宽带同轴波导转换器的设计

本文在对阶梯阻抗变换器理论深入研究的基础上,对阶梯阻抗变换器结构进行了综合设计,并成功应用于宽带同轴波导转换器的设计中,使其频率范围扩展到40GHz～60GHz,驻波比小于1.17。

V波段高隔离宽带波导功分器设计

基于电磁场全波分析方法,设计了一种V波段Y型结E面波导功分器,采用多节阶梯阻抗匹配结构实现宽频带;在主传输波导H面中心插入阻性薄膜的陶瓷基板来提高输出端口隔离度。波导功分器采用硅铝材料制作,具有重量轻、热膨胀系数低、导热良好的优点,与陶瓷基片匹配良好。实测结果表明,在50~60 GHz频带内,传输损耗优于0.4 d B,典型隔离度25 d B,两路输出幅度一致性优于0.19 d B,相位不平衡度优于1.4°;功率容量理论值可达33 k W。经可靠性试验验证,证明该功分器可靠性高、适合工程使用。

宇航用毫米波高功率波导同轴转换器设计

基于阶梯阻抗变换式结构的优势,结合宇航工程应用需求,设计了一款毫米波高功率波导同轴转换器。从参数、结构、工艺、环境适应性以及热设计、微放电抑制等方面进行阐述,研制的BJ180波导同轴转换器在17.5~20.5 GHz频率范围内、-55℃^+85℃温度范围内,电压驻波比≤1.15、损耗≤0.2 d B、功率容量水平≥20W,满足宇航工程应用要求。

自适应粒子群算法在微波电路中应用

常规粒子群算法(SPSO)在优化过程中易陷入局部最优,本文分析了常规粒子群算法陷入局部最优的原因,提出采用一种自适应粒子群算法(APSO)避免陷入局部最优,改善算法的收敛性和精度。最后用自适应粒子群算法设计宽带阶梯阻抗变换器,结果表明,与常规粒子群算法相比,自适应粒子群算法全局速度快、成功率和精度也有显著提高。