一种低附加相移多通道宽带R组件的设计与实现

相控阵雷达接收机常使用数控衰减器对接收增益进行控制,用以扩展接收机的动态范围。在不同衰减情况下需要保证各通道间的相位一致性,这就要求数控衰减器具有较低的附加相移。文章设计并制作了一款工作在6~18 GHz的低附加相移多通道宽带接收组件。该组件噪声系数小于3.8 dB,通道增益36±2 dB。每个通道内包含6位数控衰减器,附加相移小于±5°。

相控阵测控技术(五):相控阵测控系统的附加误差分析法

在相控阵测控系统中,由于角度误差对测速、测距误差耦合效应等的影响,使测速/测距误差加大。为分析这些特殊误差,提出了附加误差分析法和基准阵元法,用相控阵中的基准阵元等效机扫天线,以此作为比较基准,从而分析得到对机扫天线测控系统相控阵化后增加的各项附加误差,总的误差等于该附加误差与原机扫天线测控系统误差之和。该方法继承了机扫天线测控系统测速、测距精度分析的成熟理论,聚焦到了相控阵化后的特殊问题,物理概念较为清晰,具有较大的工程实用意义。

基于声表面波延迟线的相位解调器设计

该文提出了一种基于声表面波延迟线的相位解调器,其原理是利用声表面波延迟线将调相信号转换为调幅信号,并采用“延迟相加”的方法进行解调。该延迟线实现了频率2.695~3.000 GHz内1μs的延迟时间,解调器可以实现调制速率为500 kHz和1 MHz的二进制相移键控(BPSK)调制信号的解调。

28 GHz CMOS可变增益双向有源移相器设计

基于65 nm CMOS工艺设计了一种可用于5G毫米波相控阵系统的可变增益双向有源移相器。该移相器采用二阶多相滤波器产生正交信号,利用矢量调制器实现移相和增益调节,利用开关切换信号传递方向。矢量调制器前级采用吉尔伯特单元对正交信号调幅实现360°移相,后级采用基于交叉耦合结构的可变增益放大器实现低附加相移的增益调节。后仿真结果表明,RMS相位误差小于-3.4°(TX)和-4.2°(RX),RMS增益误差均小于0.5 dB,增益调节范围为11.25 dB,产生的附加相位变化小于±3°(TX)和±1.6°(RX),移相模块的功耗为8.5 mW。

10~26GHz CMOS六位数控衰减器设计与实现

为了使衰减器更好的适应相控阵系统对高集成度波束赋形电路的应用需求;基于55 nm CMOS工艺,设计了一款具有低插入损耗、低附加相移特性的六位数控衰减器,该数控衰减器采用桥T和π型衰减结构级联而成,在10~26 GHz频率范围内实现步进为0.5 dB、动态范围为0~31.5 dB的信号幅度衰减;为减小插入损耗,NMOS开关采用悬浮栅和悬浮衬底连接方式,同时采用了电容补偿网络和电感补偿以有效降低附加相移;仿真结果表明,在10~26 GHz的频带范围内,该数控衰减器的插入损耗小于-7 dB,输入/输出回波小于-10 dB,附加相移小于±3°,所有衰减态的衰减误差均方根小于0.8 dB,芯片的核心电路面积为0.36 mm×0.16 mm。

S频段500 W高稳相固态功放设计

介绍了一种S频段500 W高稳相固态功放的工程实现。根据实际工程需求,采用4片功率芯片进行大功率合成,在2025 MHz~2120 MHz频率范围内实现输出功率大于600 W的固态功率放大器。采用了低附加相移电路设计、微波板材模块化设计、功率回退等措施,实现了在0℃~30℃的环境温度条件下,输出功率在1 W~500 W功率范围内,功放输出端相位变化小于11.5°,满足了厘米级扩频测控系统对S频段固态功放的工程技术要求。

一款BiCMOS工艺的低附加相移衰减器

采用0.18μm BiCMOS工艺,设计了一款工作频率为17~42 GHz的5位低附加相移、超宽带衰减器。小衰减单元采用简化的T型衰减结构,大衰减单元采用π型衰减结构,且每个衰减单元均采用电容和电阻并联的方式对附加相移进行补偿。测试结果表明,在17~42 GHz频带范围内,该衰减器的衰减动态范围为0~20 dB,衰减步进为0.5 dB,衰减误差均方根小于0.5 dB,附加相移为-1.25°~1.00°,芯片尺寸为220μm×95μm。

超短基线基阵基元相移差的测量

本文针对超短基线定位系统定位精度不高的问题,首先介绍了一种改进阵形的高精度定位算法,然后介绍了如何测量基阵附加相移的方法,并在湖试中,应用了此方法得到的补偿相移值,取得较好的定位效果。

非线性介质表面缺陷对激光光场的调制

以高斯光束为例,研究了非线性介质表面振幅调制型缺陷对光场的调制。基于广义惠更斯-菲涅尔衍射积分并采用泰勒级数展开方法,建立了高斯光束经过表面存在缺陷的非线性介质后的传输模型,得到了受缺陷调制光束经非线性介质后的光强分布解析式,研究了缺陷尺寸和光束在非线性介质中产生的附加相移大小对光强分布的影响,结果表明介质表面的缺陷尺寸越大,介质内产生的附加相移越大,光场受到的调制越严重。分别考虑了非线性折射率为正值和为负值的情况,研究发现相应的折射率值导致光束发生会聚或发散现象,并由于缺陷调制的作用,在光束传输过程中始终存在一光强极值点,且随着附加相移绝对值的增大光强极值点的峰值也随之增强。

基于支路追加法的可控移相器对短路电流的影响研究

研究可控移相器接入系统后对短路电流的影响有重要意义,根据可控移相器的移相原理和拓扑结构,建立其数学模型;基于叠加定理给出短路电流计算方法,分析得到对短路电流的影响最关键的体现在于TCPST接入后阻抗矩阵变化;利用支路追加法通过数学推导得出TCPST接入后阻抗矩阵变化公式,并分析得出对短路电流的主要影响因素包括移相器安装的位置,短路故障发生的位置以及TCPST的移相角大小;最后在IEEE14算例中验证了相关规律和结论。

耦合器损耗引起的附加相移对光纤环形腔特性的影响

从理论上分析了耦合器损耗引起的附加相移对光纤环形腔特性的影响.分析表明附加相移对环形腔谐振频率的影响可以忽略,对腔内光强的其它频率特性没有影响.模拟计算结果表明,输出带阻特性中的谐振峰形状出现不对称畸变,半功率全宽较之不考虑损耗引起的附加相移时的略宽,由此精细度的降低小于10.4%(K≥0.95).并对精细度的计算作了相应的讨论.

高斯-谢尔模型光束通过非线性介质后的光强分布

根据高斯-谢尔模型光束在自由空间中传输的特性,研究它在穿过非线性介质后的衍射光强.数值模拟表明,穿过非线性介质后,高斯-谢尔光束的光强变化受到光束的相干度和通过非线性介质后产生的附加相移的共同影响.对应于同样的部分相干光,相同的条件下大的附加相移能够增强相干度对光强的影响,使光强曲线发生明显的波动;对应于确定的附加相移,相干度大的光束光强曲线变化更为明显.随着传输距离的增大,不同附加相移的光束光强大小发生变动,附加相移最小的光束光强最后将大于附加相移最大的光束光强.

宽带低附加相移可变增益放大器

基于130 nm BiCMOS(Bipolar Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺提出一款超宽带低附加相移可变增益放大器.该设计采用可变增益放大器和开关衰减器的组合结构,其中可变增益放大器在宽带、高效率的反馈式放大器的基础上通过改变偏置实现增益控制,而开关衰减器的应用在拓宽增益控制范围的同时减小了偏置变化范围,从而减小了不同增益状态下的附加相移.提取版图寄生参数后的仿真结果表明:在1.6 V供电电压下,该可变增益放大器在3.5~11 GHz范围内增益平坦度小于±0.75 dB,增益控制范围为-22~10 dB,增益步进值为0.5 dB,噪声系数小于6.5dB,不同增益状态下的附加相移小于±5°,电路输出1 dB压缩点大于12 dBm,动态功耗小于155 mW.该可变增益放大器拓扑在满足项目需求的同时为减小可变增益放大器的附加相移提供了一种思路.

数字散斑干涉在振动测量中的应用

在动态测试领域中,数字散斑干涉技术常用到的相位处理方法有时间平均法和空间载波相移法。空间载波相移法因其简单性和实用性,被应用于双脉冲散斑干涉测量中。

一种非连续微波探询信号的实现

铷原子频标(RAFS)的微波探询信号可用于激励铷原子产生基态能级之间的跃迁,从而实现共振探测.目前常用的微波产生方案都存在电路结构复杂、功耗大、不便于集成的缺点.本文提出了一种利用锁相环(PLL)技术产生非连续微波探询信号的设计方案,这种方案以10MHz信号作为参考频率,在单片机的合理配置下可直接得到(6834.6875 MHz±fM)信号(fM表示最大频偏).该方案具有电路结构简单、功耗低、数字化程度高等优点,利用该方案实现的整机稳定度优于1.5E-11/√τ(1s≤τ≤100s,性能指标均可满足小型商业铷原子钟要求.

0~21 GHz高精度宽带硅基数字衰减器设计

针对射频前端收发系统中衰减结构宽带性能不稳定的问题,提出具有双重电容补偿的新型开关内嵌式衰减结构。该结构基于容性校正网络,在节约核心电路面积的同时通过调节零、极点对频率响应的影响,达到拓展衰减单元工作频带的目的,以满足跨频段、宽频域射频通信收发前端的设计需求.基于HHNEC 0.18μm SiGe BiCMOS工艺,采用新型电容补偿结构设计6位步进式数字衰减电路,该衰减器通过6位数控开关实现64种衰减状态,衰减步进0.5 dB,衰减范围0~31.5 dB.仿真结果表明,在0~21 GHz工作频带内衰减误差均方根小于0.23 dB,附加相移均方根小于4.38°,插入损耗最大为−11.05 dB,最小为−4 dB,中心频率处1 dB压缩点17.3 dBm,核心电路版图面积0.86 mm×0.2 mm.

高频下TeO2晶体声光衍射特点研究

TeO2晶体是一种性能优良的声光晶体材料,现广泛应用于声光器件的制作中。基于声光效应的基本原理,研究了高频超声波下TeO2晶体声光衍射的分布特点。分析了超声波频率、声光相互作用长度对Klein-Cook参数Q的影响,高频时声光作用区长度选择范围为12~16 mm。计算Q为7时,附加相移在2.4~4.2范围内可使一级衍射效率大于80%。在Q1,超声波频率为150 MHz,附加相移为π的条件下,入射角在9.417mrad范围内变化,一级衍射效率曲线关于布拉格入射角对称,并且参数Q越大,曲线越细锐。Q为25时,调节入射角在4.144~5.274 mrad范围内改变,一级衍射效率大于80%。这为声光调制器的进一步研究提供参考和理论依据。

集成运算放大器增益与负载及输入频率变化关系的研究

探讨了集成运算放大器的增益与负载及输入频率的变化关系。当负载ＲＬ增加时，输入上限频率减小。

机载卫通天线载波相位误差影响分析及补偿

针对和差通道相位误差对机载卫通天线跟踪误差的影响,在单脉冲跟踪接收机跟踪卫星工作原理的基础上,对和差通道2路载波相位误差产生的原因进行了简要介绍,对和差通道2路载波相位误差对天线跟踪性能的影响进行了分析,提出了采用标定法和移相法对载波相位的补偿方法,建立了和差通道相差修正模型。以某型机载卫通跟踪接收机为例,验证了通过调整接收机中频相位值来改善天线交叉耦合性能的有效性,结果表明,所提方法可有效减少天线交叉耦合和跟踪误差。

密集波分复用器慢光效应仿真研究

在传统的并联微环结构中,可通过改变相干距离来实现慢光效应的调谐,但动态调谐无法实现。在包层中嵌入加热器的改进型微环阵列,利用热光调谐相邻环之间的相移器,实现连续调节任意信道的慢光效应。利用传输矩阵法建立密集波分复用器(DWDM)的函数模型,Matlab仿真分析1×4密集波分复用器的慢光效应。仿真结果表明:改变相应微环之间的附加相移,DWDM具有可调谐光延迟信道的特性,输出信道频谱强度的半峰全宽(FWHM)约为0.05nm,信道间隔为100GHz。该方法具有光延迟信道可切换、可动态调谐的特性,增强了光学器件的灵活性。