3mm波段面目标辐射特性测量研究

论述了3mm波段(94GHz)同步检波Dicke辐射计基于自然变温源的定标方法与特性指标.在水平和垂直两种极化下利用矩形口面的喇叭天线对天空及5种典型的地物目标进行了测量,水泥、沥青、黄土、草地的测量范围为20°～85°,水面为20°～75°,天空为0°～90°;利用带有卡赛格伦天线的3mm和8mm辐射计对沥青背景下的金属板进行了对比测量,3mm和8mm辐射计天线的3dB波束宽度分别为0.5°和1.5°.辐射特性测量证明了两种极化间的差别随着表面粗糙度的增加而减小;卡赛格伦天线对金属板测量中,3mm辐射计比8mm辐射计可测得更高的天线温度对比度.

3mm平板波导缝隙阵天线设计研究

3mm波段多层平板波导缝隙阵天线口面利用率、阻抗带宽明显优于传统单层结构,适用于小型化高精度无线探测设备。由于3mm波段波长短,加工误差对天线性能影响较大,本文重点分析了加工工艺对天线参数选取的影响,对电气设计进行了优化,更好地满足了可制造性要求。通过加工3mm的平板缝隙阵天线样件,对其缝隙参数的加工误差进行定量分析,并且对比了电气性能的仿真和实测结果,证明了该设计方法的有效性和实用性。

3mm波段辐射计特性参数的测试

对新设计的一种3mm波段辐射计的特性参数进行了测量,辐射计的特性参数包括灵敏度、测温范围以及辐射计中参考负载和定标黑体的辐射温度修正量.由于受国内3mm波段技术的限制,给3mm波段辐射计的设计和测量带来很大的困难.本文采样口面定标方法,在实验室确定了新设计的3mm波段辐射计的特性参数,以保证它的实际使用意义.

用H面波导裂缝电桥实现3mm功分器

本文介绍了用H面波导裂缝电桥实现功分器的原理和设计方法,并通过计算机软件HFSS对3mm波段功分器的性能进行了仿真设计,证明了该设计方法的正确性。加工后的测试结果证明了仿真结果的有效性,为毫米波段高性能小体积的功分器设计提供了有效方法。

3毫米波段缝隙阵天线的热电一体化设计研究

在3毫米波段雷达导引头系统中,收发组件与波导缝隙阵天线集成装配,其工作过程会使天线温度上升,从而导致天线性能恶化.为了使天线在不同温度下均保持最佳性能,提出一种基于电磁与热一体化的设计方法.通过对天线样机在典型工作温度下的仿真分析与实验验证,证明了此设计方法的有效性和可行性.

GaN HFET的大信号射频工作模型

分析了GaN HFET大信号工作特性随器件漏压、栅压、栅长和工作频率变化的实验特征,发现器件的射频输出功率和功率附加效率随频率升高、漏压增大和栅长缩短而下降的规律及在3mm波段短栅长的高截止频率场效应管没有输出功率的现象。从场效应管电极边界条件出发导出了势垒层的解析表面势及其微商,研究了表面势随漏压、栅压和栅长的变化。通过自洽能带计算求出了不同漏压、栅压和栅长下的能带和电子状态。研究了GaN HFET射频工作中产生的能带畸变。从不同漏压、栅压和栅长变化下的能带畸变出发,提出了沟道电子状态随栅压、漏压和栅长变化的GaN HFET大信号射频工作模型。用此大信号模型解释了实验中观察到的高频、大功率器件特性及3mm瓶颈。提出了研发大功率GaN HFET的新见解。