METHODS FOR IMPROVING EQUIDRIVING POWER-FREQUENCY CHARACTERISTICS OF BROADBAND HIGH POWER KLYSTRON

Two methods for improving the equidriving power-frequency characteristics of broad-band high power klystrons are presented. One is that a comb-line bandpass filter with someattenuation properties is inserted between the TWT driver and the klystron for compensatingthe gain-frequency characteristics of the klystron to get the required equidriving power-frequencycharacteristics. The other is that a reactive element is connected with the input cavity to changeits resonance frequencies f0 and QL, and thus to improve the power-frequency characteristics ofthe klystron.

一种用于卫星通信的高隔离全带宽线极化双工器

文中设计了一种Ku频段新型全金属高隔离度线极化双工器,它由一个正交模耦合器(Ortho-mode Transducer,OMT)和两个不同频段的滤波器组成。OMT采用非对称无隔膜形式,在保持结构紧凑的同时实现了全带宽通信,具有优异的线极化特性。为抑制带外信号,提高双工器端口隔离度,上行链路通道采用了结构紧凑、损耗小的消失模带通滤波器,下行链路通道采用结构简单的阶梯阻抗低通滤波器。测试结果表明,线极化双工器覆盖了卫星通信上下行链路的全部带宽(上行:13.75~14.5 GHz,下行:10.7~12.75 GHz),在工作频段范围内反射系数小于-15 dB,端口隔离度优于85 dB。

强光一号加速器测量电缆补偿技术

为满足快信号测试要求,提出了利用滤波器原理设计补偿器来提高传输线带宽,以减小信号在传输过程中的畸变和损失。针对强光一号加速器测试电缆特性,设计制作了小型化的带宽补偿器。通过采用该电缆补偿技术,强光一号加速器测量电缆补偿后的传输带宽达到200MHz,幅度为原始信号的1/3,满足了强光一号加速器测试电缆快信号传输的要求。给出了原始信号、未补偿信号及补偿后信号的比较结果,证明补偿后的信号明显比未补偿信号更接近原始信号,原始信号经电缆传输后造成的前沿损失和波形畸变通过带宽补偿器后获到了明显的补偿和修复。编制了专用补偿器设计软件,使补偿器初期设计中的极零对寻找、元器件参数计算等工作实现自动化。

高动态导航自适应噪声带宽跟踪技术仿真研究

为解决载体高动态运动引发的多普勒效应给卫星导航接收机捕获、跟踪、定位带来的问题,本文研究了一种动态调节环路噪声带宽的方法,即将卡尔曼滤波技术应用于跟踪环路。卡尔曼滤波是一种应用广泛的最优估值理论,基于它良好的预测性能,考虑将经典跟踪环路中的环路滤波器替换为卡尔曼滤波器。本文建立了相应的卡尔曼滤波模型,选择合适的环路跟踪参数作为系统状态量和观测量,并搭建高动态仿真环境,对其环路跟踪性能较之传统跟踪环路做了对比分析。结果表明,该方案具有更强的环路适应能力,在高动态、低信噪比环境下具有较好跟踪性能。

高分辨率地震勘探中接收系统的滤波效应

本文较系统地讨论了组合法、多次覆盖、检波器的频率、前放滤波器低截止频率的频率响应，它们组成一个接收系统的滤波器，如果有关参数选择不当，会使记录的地震信号受到很大的畸变。

基于宽带宽测量的姿态确定方法

针对由飞轮等星上高速旋转部件所引起的高频姿态和指向抖动,提出一种基于磁流体动力学特性的角位移敏感器用于星上高精度宽带宽的微振动测量,以弥补常规姿态测量系统测量频带低,动态范围有限的缺点.介绍以扩展姿态确定带宽为基础的高精度姿态确定方法.给出了以陀螺、星敏及ADS测量信息为基础的宽带宽的姿态确定方法及系统的模型,采用了卡尔曼滤波来确定卫星姿态.仿真分析结果表明存在高频姿态抖动的情况下,宽带宽的姿态确定方法的估计精度优于传统的姿态确定方法,由此验证了宽带宽的姿态确定方法的有效性及精确性.

地震数据采集系统频谱均衡滤波理论研究

建立视等厚层状吸收介质模型,计算地层吸收衰减特性,以此为依据给出了频谱均衡滤波器的数学模型和设计框图。选择主频为200 Hz的雷克子波,理论计算原始地震反射波的特征参数(主振幅、主频率、频带宽度)。利用所设计的频谱均衡滤波器对原始地震反射进行滤波,能够有效补偿地层的吸收衰减,地震反射波的特征参数得到明显改善。时间从0.5～3.0 s,主振幅增强了20.55～30.40 dB,主频率提高了104～74 Hz,频带被拓宽了205～186 Hz,分辨率提高到2.9～13.9 m(分辨率提高了56%～67%)。

一种大功率窄带电调滤波器设计

针对电调滤波器失谐和控制精度问题,提出采用参数扫描优化法设计腔间耦合孔、改变输入输出耦合环形状的补偿结构设计方法,采用运动机构和软件相结合的闭环控制系统,设计了调谐精度高(25 kHz)、窄带(f0×0.25%MHz,f0为中心频率)、大功率(100W)的电调滤波器,已应用于工程实际,具有较好的应用前景。

高动态条件下改进的EKF载波跟踪环路

针对高动态环境下扩展Kalman滤波器跟踪环路的性能,分析了该跟踪环路的带宽特性,建立了环路带宽的数学模型.在此基础上,提出了一种改进的扩展Kalman滤波器跟踪环路.在不同条件下对2种算法的环路带宽特性做了分析比较,结果表明改进算法的环路带宽比NASA提出的常规算法显著减小.在相对加加速度为100 g/s的高动态条件下,对2种算法的跟踪性能进行了仿真,结果显示,与常规算法相比,改进算法的频率误差和失锁概率都明显降低,跟踪灵敏度提高1.3 dB.

一种高Q窄带有源滤波器的研制

文中介绍了一种使用R、L、C桥T型网络构成的高Q值窄带滤波器的工作原理、电路的设计和调试方法。该滤波器解决了通常滤波器要实现Q值高,则元件数目多、电路复杂、调试不方便的问题,且造价便宜、元件精度要求不高,性能十分优良。

速调管输出腔高阶横磁模式加载波导滤波器输出回路

该文设计了工作于高阶横磁TM310模式单间隙封闭圆柱同轴腔。在输出矩形波导内设计了横向电感滤波膜片的新型结构。用模拟场分析法计算了腔内6个漂移管中心处间隙阻抗平均值的频率特性。模拟和计算发现,该结构模式输出回路的间隙阻抗平均值随频率的变化出现双峰曲线。这表明,采用滤波膜片波导的输出带宽比采用空波导情形的带宽有明显的增加。

宽频惯性基准谐振抑制陷波器参数优化方法

宽频惯性基准(H-IRU)能够提供一束稳定于惯性空间的参考光束,作为捕获、跟踪与瞄准(ATP)系统视轴的惯性参考.根据H-IRU的弹簧-质量模型推导了系统的传递函数,并对系统的频响特性进行了辨识实验.为了抑制H-IRU柔性支撑结构引入的低频谐振,提出了一种改进型陷波器.为了避免因陷波器参数设计不合理导致谐振抑制效果不理想或设计过程反复等情况的发生,提出了一种陷波器参数优化设计方法.以H-IRU系统模型幅频特性曲线最大幅值处的频率确定陷波中心频率,根据系统的直流增益与最大幅值之差确定陷波深度参数,以最小化加入陷波器后系统幅频曲线凸起为目标构造目标函数,对陷波器宽度参数进行快速寻优.将设计的陷波器串联入控制回路,结合不完全微分PID控制和噪声抑制扰动观测器设计了一种混合控制器作为H-IRU的位置环控制器.对串联陷波器后的H-IRU系统的开环及闭环频域特性进行了Matlab仿真,并利用扫频法和辨识法对其实验频域特性进行了测试.仿真和实验结果表明:采用参数优化方法设计的陷波器能够有效抑制系统27 Hz附近的低频机械谐振,结合闭环控制方法,可拓展系统闭环带宽至110 Hz.

合成亚波长窄带高反射滤波器的性能研究

把亚波长光栅的全反射特性与干涉薄膜的减反射特性相结合，构成“合成亚波长微结构薄膜”（ＭＳＭＦ）．用矢量衍射理论，从理论上探讨了ＭＳＭＦ制作窄带高反射滤波器的可靠性．结果表明，这种滤波器具有反射率峰值高，旁带低和相对半宽度窄的特点．

一种高选择性新型三频滤波器设计

设计了一款新型三频带通滤波器.该谐振器由一个均匀的二分之一波长的传输线加载一个开路的不同阻抗的枝节和一个短路的不同阻抗的枝节组成.该滤波器通过电耦合方式和输入输出0度馈电方式,实现了中心频率分别为2.51,4.90和7.50 GHz,同时产生了4个传输零点,实现了滤波器的高选择性.通过制作滤波器和测量,验证了其与模拟仿真效果一致.本文所设计的滤波器符合实际通信系统的需求,可以用于多频段通信系统的射频前端.

增益饱和反射型量子点半导体光放大器高通特性

反射型量子点半导体光放大器(R-QDSOA)相较于传统RSOA具有皮秒级的载流子恢复速率和几十GHz的调制带宽,将其应用在高速的波分复用无源光网络(WDM-PON)中具有巨大的潜力.根据R-QDOSA的载流子速率方程和光场传输方程,建立了R-QDSOA的仿真模型,对其在增益饱和情况下的高通特性进行研究.研究结果表明:通过增加输入光功率、最大模式增益、有源区长度和减小注入电流,可提高最大信号增益和3dB截止频率;通过合理的参数设置,R-QDSOA的3dB截止频率可高达10GHz以上.该研究在无色WDM-PON的再调制方面展现了巨大的优势,并对提高R-QDSOA调制带宽具有理论指导意义.

北斗接收机载波跟踪环设计与实现

为提高北斗导航接收机在高动态下的载波跟踪性能,对载波跟踪环的各个模块和逻辑参数进行了研究。利用变环路带宽技术,提出了一种环路参数可调的载波跟踪环。通过对FLL(锁频环)和PLL(锁相环)的具体分析,设计并实现了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和高性能数字信号处理器(DSP)的载波环路跟踪方案,在DSP端进行环路控制,在FPGA端完成载波的剥离。测试结果表明,该方案能实现高动态下载波信号的快速精确跟踪,具有良好的实时性和推广价值。

一种用于宽带中频滤波器的运算放大器共模补偿方法

介绍了一种适用于宽带中频(IF)滤波器的运算放大器共模补偿方法,并将其应用于较大带宽有源RC滤波器中,如宽带宽接收机中频的电路和高频模数转换器抗混叠滤波器等。运算放大器通过前馈方式补偿共模次极点,并根据寄生电容调整前馈跨导电流比例来配置零点位置。该方法在一定功耗和较大共模带宽要求下,保证了共模反馈的开环相位裕度。将该方法应用于6阶复数/IQ低通切比雪夫滤波器中并采用130 nm CMOS工艺进行流片。测试结果表明,上述滤波器在最大带宽40 MHz、核心电源电压1.2 V下,滤波器最大功耗为24.6 mW,40 MHz低通配置时其中心频率处等效输入噪声电压为35nV/√Hz,等效输入三阶交调点为30 dBm。

一种可重构有源滤波器芯片设计

近年来,多模多带收发机的研究成为了研究热点,而软件定义无线电系统是一个很好的候选方案.为了减小带外干扰对软件无线电系统收发机性能产生的负面影响,提出了一个可调带宽、可调增益的高带外抑制中频滤波器①.该滤波器由双二次Gm-C滤波器、增益提高级、5阶椭圆滤波器组成.滤波器增益的调节通过双二次Gm-C滤波器和增益提高级实现,带宽的调节通过开关电容阵列实现.同时,为了提高带外抑制,增加了一级5阶椭圆滤波器.后仿真结果表明,滤波器带宽在1 MHz~30 MHz可调,2倍带宽频率的带外抑制最小值达到了44.56 dB,增益控制范围为–20 dB~20 dB,模拟部分的功耗和核心面积分别为5.1 mW和1.23 mm2.提出的滤波器可适用于多种模式通信设备中的模拟前端.

一种改进的频域带宽合成方法

为了提高线性调频步进频率雷达成像分辨率及成像质量,提出了一种改进的频域带宽合成方法.该方法通过设计校正滤波器,抑制合成谱幅度起伏,提高成像分辨率和成像质量.与同类传统方法相比,该方法合成谱幅度比较均匀,基本无起伏,距离像旁瓣改善13 dB以上,栅瓣有较大改善,且成像质量与子脉冲频谱重叠比例无关,减少了子脉冲个数,提高了数据率.该方法抗噪性能较好,距离像的平均输出噪声功率改善7 dB以上.仿真实验结果验证了该方法的有效性.

高频宽带晶体滤波器的研制

在目前获得高频钽酸锂晶体谐振器较难的情况下,该文以石英晶体为材料,通过化学腐蚀法,将谐振器的基波频率从45 MHz提高到63 MHz,并采用在传统差接桥型电路中插入LC调谐回路的电路展宽方式,将石英晶体滤波器的相对带宽从0.3%拓展到1%。基于该法研制出相对带宽约1%的63 MHz晶体滤波器,其带宽大于600 kHz,损耗为4 dB。