基于双频环行的W频段波导环行器仿真设计

介绍了一种W频段宽带波导环行器的设计方法,通过对高阶模和双频环行器工作原理的分析,利用HFSS仿真软件优化电性能,并采用ANSYS热力学软件来校核功率容量,最终研制出的环行器主要性能为:工作频率为92~96 GHz,电压驻波比≤1.12,插入损耗≤0.5 dB,隔离度≥22 dB,功率容量≥15 W,符合毫米波器件小型化的发展要求。

W频段封装天线阵列集成技术研究

以W频段封装天线(AIP)为研究对象,针对集成制造中的倒装精度差、一致性与成品率低等问题,从吸嘴材质、结构设计、焊盘预处理以及工艺曲线优化等方面开展研究,结合金相切剖结果评判封装天线集成制造效果。结果表明通过选用基于氧化铝材质的十字结构吸嘴、对焊盘表面进行等离子与汽相清洗、合适工艺参数曲线完成集成制造的封装天线的焊接空洞率≤5%,层间对准精度优于20μm,剪切强度≥60 MPa,实现了封装天线高精度、高可靠的集成制造。

基于硅基三维集成技术的W频段有源相控阵微系统

本文基于硅基三维集成技术,提出了一种高集成度低剖面的W频段有源相控阵微系统.将阵列划分为若干个2×4单元的W频段相控阵子阵微系统.每个子阵微系统采用了三维布局封装结构,内部一体化集成了天线、有源芯片和无源网络等功能单元.以子阵微系统为基本单元,利用阵列扩展技术将8个子阵微系统拼接成为8×8单元的W频段有源相控阵阵列.设计了高耦合度低损耗的CPW共面波导(co-planar waveguide,CPW)传输线、基于TSV硅通孔(through silicon via,TSV)的准同轴垂直传输结构、基于微凸点的hot-via芯片接口等高频传输结构,解决了天线阵列到有源芯片的W频段信号层间传输难题.样机加工测试结果表明,92~96 GHz频率范围内,该相控阵阵列可实现二维波束快速扫描功能,扫描角达到±40°,重量仅为85 g,剖面厚度仅为7.4 mm.

一种W频段宽带多模卡塞格伦天线设计

介绍了一种W频段宽带多模涡旋电磁波卡塞格伦天线设计.采用双极化开口方波导单元构建圆形波导阵列,结合多模馈电波导网络,实现了波束的涡旋模态(l=0,±1,+2)与极化(X极化,Y极化)独立复用;并以此作为卡塞格伦反射面天线馈源,实现了多模式、宽频带、高增益多波束的兼顾设计.仿真结果表明,该卡塞格伦天线能够提供8个模式波束,-10 dB阻抗带宽超过24.4%,覆盖频率范围72~92 GHz,各模式波束增益均超过46.1 dBi.该设计可用于百米量级距离的涡旋电磁波对传,为高速复用传输系统终端设计提供了一种新的解决思路.

W频段宽带倍频器(英文)

介绍了一个W频段宽带倍频器.采用反向并联二极管对结构实现宽带倍频.该倍频器输入为WR-28波导到微带过渡结构,输出为WR-10减高波导.在输入功率为5dBm时,在整个W频段输出功率为0.81±1.80dBm,二次谐波抑制度大于25dBc.该倍频器可把Ka频段的信号源扩展到W频段.

基于非平稳时序ARIMA模型的W频段雨衰预测

针对目前绝大多数雨衰预测模型仅验证到55 GHz,而经过验证的W频段预测模型相对较少,且存在模型表述复杂度高、计算量大的问题,该文提出一种结构简单、计算量小的实时预测方法。该方法基于ARIMA模型,利用非平稳雨衰时序中相邻时序间的相关性建立预测模型,对初始序列进行平稳性检验,通过差分变换将非平稳序列转化为平稳序列,并对平稳化后的时间序列进行参数估计及诊断检验,将传统非线性预测转化为线性预测。并先将该ARIMA(1,1,6)模型在不同极化方式、预测间隔和时序个数的条件下进行比较,然后分别与ITU-R,Silva Mello模型在垂直极化、预测间隔0.10 GHz,时序个数50的条件下进行比较,最后使用ARIMA(1,1,6)模型进行预测,并对照预测序列与仿真序列的吻合度。结果表明,ARIMA模型与ITU-R,Silva Mello模型所得结果预测误差不超过310-,且衰减变化趋势基本相同,预测序列与仿真序列间吻合度较高,说明该方法可用于W频段雨衰预测,且预测精度高,模型表述简单。

W频段波导功率分配器的设计

波导功率分配器是微波、毫米波系统中常用的重要部件,但是传统匹配结构因加工困难而在W频段很难实现.文中首先利用基于亥姆霍兹方程弱形式的有限元法设计了一种圆弧匹配结构,该结构的半径为铣床刀头的半径,故其轮廓与铣床刀头的外边缘匹配,可以方便地在普通铣床上加工,有效地降低制作成本;然后采用两对圆弧和三对圆弧的匹配结构分别设计了H面和E面波导功率分配器.该功率分配器散射参数的计算结果与实验结果吻合得很好,表明文中的设计方法具有很好的工程应用价值.

W频段机载防撞雷达收发分机

介绍最近研制成功的W频段机载防撞雷达收发分机的设计。该收发分机采用了雪崩管稳频振荡、注锁放大技术、低噪声接收技术和自动频率跟踪技术,具有指标高、体积小、重量轻、可靠性高等优点。

W频段机场异物探测雷达收发前端

主要介绍了一种用于机场异物探测雷达的W频段调频连续波(FMCW)收发前端的研究工作。基于波导T形接头的等效计算公式,对W频段波导合成电路进行了集中参数的电路建模,通过优化设计波导合成电路的参数,提高了波导合成电路的容差特性,解决了W频段波导功率合成电路加工精度要求高的问题,实现了W频段4路功率合成;采用低损耗的石英基材设计开发了微带薄膜滤波器技术,实现了W频段FMCW雷达接收前端的一体化集成设计;通过对低噪声放大器芯片键和金丝的匹配设计,实现了W频段收发前端的低噪声接收。最终实现的W频段FMCW收发前端的发射功率优于360 mW,接收机噪声系数优于5 dB。研制的收发前端为W频段FMCW雷达提供了一种有效的射频前端的解决方案。

一种新研制的W频段固态GaN功率放大器毫米波源

介绍了一种新研制的W频段固态GaN功率放大器毫米波源,给出了系统组成与工作原理,提供了其主要部件W频段固态Gunn驱动源、W频段波导-微带转换器、主放大器芯片基本性能及实验测试结果。该固态毫米波源工作频率94 GHz,输出连续波功率大于300 m W,线性增益10 d B,附加效率(PAE)大于16%。在W频段固态毫米波源研制过程中,其单片微波集成电路(MMIC)功率放大器半导体材料选择经历了GaAs、InP到GaN演变,结果清楚表明,W频段毫米波源的GaN MMlC功率放大器输出功率、增益、效率、高温性能要优于其他固态MMIC功率放大器性能。W频段大功率固态GaN MMl C技术将在毫米波领域带来新的技术革命和应用。

W频段卫星通信研究进展

总结了W频段卫星通信系统的研究工作。介绍了W频段卫星通信的概念、特点,重点介绍了DAVID,WAVE等W频段卫星通信研究任务,并对研究中现存的雨衰、非线性失真、相位噪声等难点问题及其相关解决方法进行了探讨,最后指出W频段卫星通信任务、信道传输、硬件等方面的未来研究方向。

W频段卫星通信中正交频分复用技术的误码性能分析

针对传统的卫星通信频段(C频段、Ku频段、Ka频段)应用逐渐趋于饱和的问题,研究了更高的W频段卫星通信。该频段带宽更宽,可以支持更高的数据传输速率,同等条件下天线尺寸更小并可获得更大的天线增益。正交频分复用技术具有很高的频带利用率,适合于高速数据传输,在W频段具有很好的应用前景。参照"IKNOW"项目中的链路预算,采用固态功放的Rapp模型,对OFDM技术应用在W频段卫星通信中的误码性能进行了仿真分析。仿真结果表明:在考虑功放非线性时,存在一个最佳的输入功率补偿点,使OFDM系统的误码率最低,并且发射功率越高,最佳补偿点对应的误码率越低。

W频段二次谐波I/Q调制混频器的设计

基于自主研发Ga As肖特基二极管(SBD)设计了一款工作于W频段的二次谐波混频器,实现了对射频(RF)信号的I/Q调制。建立了二极管模型,利用电路结构走线长度控制信号流,实现了宽频带内的射频信号混频,并基于此通过HFSS和ADS联合仿真,完成了W频段二次谐波混频器设计。测试结果显示,采用45 GHz信号作为本振信号源,射频80～89 GHz与91～100 GHz的频带范围内变频损耗低于17 dB,最低变频损耗为12 dB; 1 dB压缩功率大于11 d Bm。仿真结果显示,80～89 GHz与91～100 GHz的镜频抑制效果明显,最好频点镜像抑制达到20 d B。相比于W频段Ga As pHEMT(赝晶型高电子迁移率晶体管)混频器,所设计的GaAs肖特基二极管混频器在较低变频损耗的情况下,具有工艺简单、易实现、高线性度、宽带匹配、高镜像抑制等优点,芯片尺寸仅为1 mm×1mm。该款W频段混频器达到了目前国内较高水平。

基于弹道仿真Ka和W频段毫米波主动导引头抗主瓣杂波研究

针对典型毫米波频段Ka和W频段下,毫米波主动导引头的抗主瓣杂波性能进行对比研究,建立了主瓣杂波功率、信杂比和信杂噪比弹道仿真模型,利用该模型对Ka和W频段的信杂比和信杂噪比进行了不同弹道条件下的仿真分析。结果表明,在相同天线口面下,W频段利用天线波束窄、角分辨率高,从而减小杂波分辨单元(条带)的优点,获得比Ka频段小的主瓣杂波能量。由于W频段受到接收机噪声较大的限制,W频段的抗主瓣杂波性能相比Ka频段的性能优势随目标高度的增高而逐渐减弱,在攻击低空目标时,W频段的抗主瓣杂波性能比Ka频段强;在攻击高空目标时,Ka频段抗主瓣杂波性能比W频段更强。

一种W频段频率步进雷达频率源的相位补偿方法

介绍了频率步进雷达信号实现距离高分辨的工作原理。针对采用步进频信号的某W频段末制导雷达在系统调试过程中,由于频率源本振和激励源不同频点的相位差不同造成距离像畸变的情况,分析了信号相位变化对高分辨距离像的影响,根据步进频信号距离高分辨的原理,提出一种对各频点间相位差进行相位补偿的方法。计算机仿真结果表明其可行性,并在试验中对该方法进行了验证。通过该方法可以不用对步进频信号各频点的相参性过高要求,即可得到高分辨距离像,达到理想的距离分辨率,有效降低了W频段频率源设计和调试的难度。

W频段测频系统的研制

介绍了一种W频段测频系统的研制方案,该方案具有较高的测频精度、测频灵敏度和较大的动态范围等优点,此方案的研究不仅为我国W频段雷达侦察系统提供技术储备,而且也为我国毫米波对抗设备提供有力的技术支持,并可推广应用于毫米波雷达、制度等领域。

W频段波导微带过渡设计及容差分析

设计一种全频段低损耗的矩形波导-微带探针过渡结构,通过优化微带匹配电路同时引入腔体阻抗匹配设计,实现过渡结构在75GHz～110GHz内的良好性能,其仿真插入损耗小于0.34dB,回波损耗大于17.5dB。针对W频段宽带毫米波组件对装配工艺精度要求高的特点,利用HFSS分别对盒体装配误差、印制板装配误差以及金丝拱高误差进行容差分析。仿真结果表明,结构在合理的装配误差控制范围内具有良好的宽带特性。

W频段混合集成SPDT开关

Ｗ频段混合集成ＳＰＤＴ开关混合集成ＳＰＤＴ开关是小体积、轻重量、低成本毫米波混合集成前端的基础部件之一。“Ｗ频段混合集成ＳＰＤＴ开关”根据工程需要。采用难度很大的单偏置鳍线Ｔ型结作为电路基本结构。妥善解决了开关端口方向问题、偏置复杂问题，并对过渡电路...

W频段微带混频器

Ｗ频段微带混频器混合集成混频器是小体积、轻重量、低成本米波混合集成前端的基础部件之一。该混频器采用微带混合环平衡混频方式，提出一种新颖的中频引出结构，妥善解决了混合环不标准问题。进行了过渡电路、有限厚度导体微带特性以及Ｗ频段Ｓｃｈｏｔｔｋｙ管电参数特...

基于石英基片的W频段微带平行耦合滤波器研究

文章介绍了一种应用于W频段的新型微带平行耦合滤波器。由于采用低损耗的石英基片,该滤波器成为W频段集成化低损耗带通滤波器。实测结果表明:该滤波器在4.8 GHz的带宽内,损耗优于2 dB,驻波比优于2,对偏离中心频率12.2 GHz的下边带信号的抑制大于50 dBc,对偏离中心频率11.8 GHz的上边带信号的抑制大于30 dBc。相较于传统的腔体滤波器,该滤波器具有体积小、重量轻、易于一体集成等优点,非常适合与W频段的芯片集成,可大幅度减小收发组件的体积重量。