基于光Blass矩阵的光控二维多波束产生

多波束是电子信息装备实现多功能、多任务、大容量信息传输与处理的关键。围绕新一代相控阵系统对宽带多波束形成网络的应用需求,提出一种基于光Blass矩阵的两级级联结构产生二维多波束的实现方法。通过光域相干波束形成技术完成第一级水平方向的波束合成,再利用光域非相干波束形成技术实现第二级垂直方向的波束合成,进而获得空域二维波束。采用该架构,一方面可突破光波长数量不足对光控波束形成网络阵列规模的限制,可将光控相控阵系统的单元规模从数十个提升至数百个甚至更多;另一方面可大幅减少光控多波束芯片的数量,对于阵元数N×N、波束数量M×M的多波束系统,波束芯片数量可从M^(2)个减少到(N+M)个。同时该方案可采用光子集成技术手段实现,在简化多波束系统结构与提升系统可靠性方面具有无可比拟的优势。

天线阵微波和数字波束形成的联合结构与算法

研究了一种适用于平面天线阵的数控微波相移波束形成和数字波束形成的联合结构与算法,并对其进行仿真、测试。这种结构由微波硬件、数字控制硬件和数字信号处理器组成,其中数控微波相移系统采用了开关控制移相设计,射频信号通过微波移相系统完成俯仰面微波波束合成,经过下变频后在中频数字化,然后采用基于FPGA和DSP的数字波束形成自适应算法进行来波的方位角估计和水平波束合成。讨论了联合结构、数学模型、测向原理和波束形成。通过具体的设计和仿真验证结构和算法。仿真和测试表明移相误差小于0.7°,副瓣电平低于-14dB。

采用微波移相网络实现PSK调制的新技术

提出了一种采用数字微波移相系统实现相移键控(PSK)的技术,用现场可编程门阵列(FPGA)控制下的微波移相器对射频载波进行移相的方法实现PSK调制.新设计可以实现2,8,16,32,64进制的PSK调制.该技术应用于天线阵系统时能够采用同一个调相网络同时实现PSK调制和波束合成.采用新技术制作的无线发射系统的实测表明,该系统的移相误差小于1.2°,误码率低于10-5,达到了常见的正交调制PSK实现技术的误码水平.新设计不需要常见的正交调制PSK实现技术必需的正交调制器和混频器,简化了系统,降低了成本。

基于微波光子收发共用真时延网络的相控阵波束合成

针对相控阵雷达宽带宽角波束扫描普遍存在的孔径渡越和波束倾斜的问题,提出了一种基于微波光子技术的相控阵波束形成网络系统,该系统采用收发共用的延时方式,在保证收发波束指向高度一致的同时也减少了系统的设备量。建立了16通道的收发共用的波束扫描系统进行实验验证,实现了X频段范围内的±30°的收发波束扫描,不存在波束倾斜现象,接收和发射波束指向高度一致,结合雷达系统分时收发工作的特点,可有效提升相控阵雷达系统的扫描探测能力。

集成光子学微波移相器研究进展

从集成光子学多路、高精度微波移相器在光控相控阵雷达系统中的应用背景出发,探讨了该器件的研究进展和应用前景。

基于波束形成天线抗干扰接收机的测试研究

卫星导航接收机接收到的卫星信号十分微弱,同时面临着复杂电磁环境的干扰,因而抗干扰问题成为研究的热点。目前有很多种抗干扰技术及算法仅局限于理论研究和数字仿真,无法在实际干扰环境下测试抗干扰接收机的抗干扰性能。本文在研究波束形成天线抗干扰算法的基础上,基于微波暗室环境下建立抗干扰接收机的半物理仿真环境,实现卫星信号多天线输出、复杂干扰环境的模拟,对四波束、八波束天线抗干扰接收机进行了仿真测试,结果表明波束形成天线抗干扰接收机在输入干信比相同的情况下,波束数目越多抗干扰接收机性能越好。

一种乳腺癌检测的改进微波共焦成像方法

尝试引入因媒质不均匀而产生的折射效应,改进原有算法.共焦过程选用鲁棒的Capon波束成形(RCB)算法.乳房模型选用较为简单的三维(3-D)半球,为了更好地描述人体组织电参数的色散特性,各组织建模为多极柯尔-柯尔(Cole-Cole)媒质.在超宽带(UWB)平面波激励下,利用时域有限差分(FDTD)法模拟电波传播.数值应用中,乳房植入两个半径3 mm球状肿瘤,分别应用原有微波共焦成像方法和改进方法检测乳腺肿瘤.仿真结果对比显示:改进方法在复杂度略微增加的同时,提高了计算精度.

平面天线阵的一种新结构和处理算法

提出一种适用于平面天线阵列的微波和数字处理的联合结构及相应的处理算法.这种结构能够以全数字方式估计波达方向,并能以两种方式进行波束形成.一种是全数字处理方式,另一种是按照阵列单元布局的矩阵处理;用数字微波移相器在俯仰面将天线单元的接收微波信号合成微波波束;采用数字波束形成方式形成最终的波束.并提出了双线法估计波达方向的技术.仿真和测试表明其灵活性和可行性.

三阴极强流加速器研制

研制了一台能同时产生3电子束的高功率强流加速器,该加速器主要由初级储能部分、线绕式脉冲变压器、水介质形成线和三阴极二极管组成,3根阴极分别伸入3个独立的漂移管,对3个电子束之间相互作用的电磁力起屏蔽作用。当该加速器二极管接单个阴极时,产生的电功率超过50 GW;当该加速器二极管同时接3个阴极时,产生3个电子束的电功率分别超过10 GW;当该加速器被用于驱动3个高功率微波管时,能产生L波段1.0 GW,S波段1.0 GW和C波段300 MW的微波输出。

基于宽谱光源矢量信号传输技术

提出了一种新型的光域相控阵技术,该技术基于ASE宽谱光源,实现了nQAM矢量信号格式的不同调制速率的20 km传输和真延时控制,并实现了4路5 bit真延时信号分配,各路功率一致性0.5 dB以内,延时精度1 ps。

宽带光纤网络双波束形成系统

描述了由激光二极管、光纤和接收光二极管构成的光纤网络波束形成系统，它用８个半波振子组成一个实验装置，能同时产生２个互相独立的波束，工作频率为３００ＭＨｚ～５００ＭＨｚ。

基于DDS的数字微波T/R组件研究

本文介绍了直接数字合成技术(DDS)的工作原理,分析了其结构组成、特点。并详细介绍了基于DDS技术的数字微波T/R组件的研制思路、方案。利用DDS在数字部分完成DBF的形成,以实现基于DDS的全数字T/R组件。

基于分布式软件无线电的微波能量传输方法

设计了一种基于软件无线电、节点相对独立、分布式波束形成的微波能量无线传输方法。采用扩展卡尔曼滤波算法估计和校正每个发射节点发射信号的载波频率偏移,并采用一比特反馈算法调整每个发射节点的发射相位,以此将它们的能量集中在接收节点,使收集能量最大化从而提高输能效率。实验结果表明:采用所设计的方法在四个发送节点的情况下,接收节点可以获得11.54 dB的增益,可以大幅提高微波输能效率,为进一步展开微波能量为低功耗电子设备无线充电奠定基础。

微波光子技术在电子战中的可能应用和发展

文章试图对微波光子前端技术在电子战领域中的应用和发展作一个揣测，对光控相控阵／光控多波束、光测频、光储频和短驻留信号处理四个应用方向进行了描述和讨论，对电子战应用领域里微波光子技术的完善和发展提出了四个应关注的技术方向，这四个技术方向分别是基于有限性能器件的低噪声电光调制技术、光的相干波束形成技术、光馈天线和全光前端、光缓存和分级处理技术。

相控阵和雷达技术的突破(英文)

许多人认为雷达是一个成熟的领域,不会发生任何新的变化,这种看法存在很久了,没有比这个看法更错误的了。当我1950年参与到雷达领域的时候,我也有过同样的看法,例如,我认为麻省理工学院的雷达丛书已经是包罗万象了,不需要增加任何新的内容。然而我是多么的错啊,从那时起雷达技术领域中已经发生了许多令人眼花嘹乱的发展,雷达一直受益于Moore′s定律和许多新的技术上的成果,例如,MMICGaAsT/R组件和相控阵组件。现在雷达技术发展得更快了,在这篇文章里,我将给出某些最近突破的例子,所要提到的主题在图1中示出。

乳腺癌检测的三维微波热声成像技术

提出了三维微波热声成像技术检测早期乳腺肿瘤,成像同时具有高对比度和高分辨率的特点.该技术利用自适应的鲁棒Capon波束成形(RCB)算法进行信号处理和图像重建.基于电磁学和声学时域有限差分(FDTD)法,进行微波热声成像仿真,算例结果证实了该技术用于诊断早期乳腺肿瘤的可行性.