3mm波段FMCW近程雷达的研究

介绍了三毫米波段 FMCW近程雷达作用距离的计算、雷达参数选择和测距精度的分析方法。并给出了所研制的 3mm波段

8mm波段二维综合孔径微波辐射计(BHU-2D)

介绍了二维综合孔径微波辐射计BHU-2D成像原理、系统构成及性能指标、校正方法、部分成像实验及其成像结果.BHU-2D工作在8mm波段,共有10个接收单元,天线阵列为T形结构,接收机为二次变频超外差结构,I/Q解调及相关运算采用了数字方式并通过软件实现,采用点辐射源校正方法及背景对消反演算法校正系统通道间不一致、相关偏置及混叠误差.目前,BHU-2D已经研制完成,并进行了系统测试及成像实验,得到了室内人工场景及人物场景的辐射亮温分布图像.

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.

3 mm波段二次谐波渐变复合腔回旋管的非线性模拟

利用含电流的传输线方程,并在考虑多模注波互作用及多模耦合的情况下,利用自主开发的多模高次谐波渐变结构复合腔回旋管的注波互作用数值模拟软件,对3 mm波段二次谐波渐变复合腔回旋管进行了自洽非线性模拟,分析了H02 H03模式对下磁场系数、电流、电子注速度比对注波互作用效率的影响。计算结果表明,在合适的腔体结构尺寸下,以及合适的磁场系数、电流、速度比下,注波互作用效率可达27%。

3 mm波段烟幕插入损耗测量

为了满足3 mm波段烟幕辐射特性和插入损耗特性测量的需要,研制了3 mm波段烟幕特性自动测量系统-3 mm辐射源和3 mm辐射计／接收机一体机。一体机是对Dicke型辐射计的改进,在保持毫米波辐射计接收机高频前端不变的前提下,分别为辐射特性测量和插入损耗特性测量设计了独立的被动通道和主动通道,并在窄带的插入损耗测量的主动通道增加了中频锁相环路。探讨了该系统的烟幕插入损耗特性测量方法,实验结果表明:该系统能满足3 mm波段烟幕特性自动化测量的要求。

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.

如何在8mm波段应用SYSTEMⅡ功率传递系统

SYSTEMⅡ为微波小功率校准系统。本文就其 8mm波段功率传递系统的构建进行了深入地探讨 ,给出了工作原理 ,方案论证 ,误差分析及系统不确定度合成。

3mm波段低噪声放大器

基于InP HEMT在3 mm波段的优越的噪声性能，设计制作了一款3 mm波段InP HEMT低噪声放大器。通过合理设计外延材料结构和器件结构，提高器件性能。测试1～40 GHz器件的S参数和噪声参数以及75～110 GHz器件的S参数，并采用外推的方法建立了器件的噪声模型。电路设计采用ADS仿真软件，采用全版图电磁场仿真保证电路设计的准确性，最终实现了一款3 mm波段低噪声放大器。测试结果显示在92～96 GHz时，带内增益大于20 dB，噪声系数小于4．0 dB。芯片面积3．07 mm×1．75 mm，直流功耗60 mW。

0.6mm波段频率功分器的设计

本文设计了一种在基于裂缝电桥并加以改进的0.6mm波段频率的功分器,也称为3d B定向耦合器。首先介绍了该耦合器的设计原理和方法,在软件Ansoft HFSS中对模型进行了仿真设计,验证其正确性,最终结果表明它在500GHz中心频率2%的带宽内有小于0.3d B的插入损耗、小于-25d B的隔离度和回波损耗,实现了预期的目标。

8 mm波段片式接收组件设计与实现

T/R组件作为收发前端,在相控阵雷达中直接决定雷达整机的成本和性能。8 mm波段收发组件在星载SAR(合成孔径雷达)中有着非常广泛的应用。根据设计指标要求,设计了8 mm波段片式接收组件。组件集成19个射频接收通道,具有电源调制功能、通道移相衰减功能、通道校准功能。该组件为了实现小型化和集成化,采用波导输入输出,射频垂直互联,小型化波导到微带转换设计。组件的单通道增益大于25 d B,噪声系数小于4 d B,总功耗小于2 W。

3mm波段宽带混频器的设计

混频器广泛应用于通信接收系统,随着微波通信系统向高频段方向发展,高频段的毫米波混频器成为了重点研究毫米波器件之一。介绍了一种结构新颖的毫米宽带混频器的设计,本振信号由矩形波导向悬置微带线引入,射频信号由矩形波导向鳍线引入,一对肖特基二极管搭在悬置微带线和鳍线之间构成了平衡混频电路,经仿真验证,设计出的毫米波宽带混频器在75~105GHz的工作频率上,变频损耗优于12dBm,各端口之间的隔离度也优良,且该混频器具有结构简单、易于加工等优点。

8mm波段鳍线混频器的研究

论文设计了一种8mm波段鳍线混频器并加工实物进行了测试。整个混频电路集成在一块厚度为0.2mm的F4BM220介质基板上,并使用封装为梁式引线的肖特基势垒二极管MA4E2037作为混频管。混频器选择了单平衡混频电路结构,射频端采用鳍线过渡,低通和带通滤波器均采用悬置带线的电路形式,在鳍线过渡段挖掉多个凹槽对射频端口进行匹配,本振端口采用波导向悬置带线过渡,中频端口经SMA接头输出。实测结果表明,本振频率为35GHz时,在32.5GHz^37GHz射频范围内,变频损耗基本小于10dB,本振到射频的隔离度大于30dB。

8mm波段微带天线研制

本文概述了微带天线的基本原理和主要设计计算公式,重点讨论了多元阵天线与波导的匹配设计技术。并用国产微波介质基片(试品)试探设计了在8mm波段的一种4×4元天线阵。测试结果为:增益大于8dB,匹配带宽达10％,此项指标优于国外同类器件水平。

8mm波段大动态平衡型变容管参量上变频器

用封装变容二极管作为非线性元件,研制了一个8mm波段大动态上边带上变频器。该上变频器根据参量放大器的基本理论设计,用了两个调谐机构和一个低通阻抗变换器,以便扩大动态范围并实现信源与变容管的阻抗匹配。

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。

8mm三次谐波潘尼管的理论设计与粒子模拟研究

潘尼管是利用电子在高频结构中的位置选择机制实现注波净能量交换的回旋器件,具有高效率与低磁场的显著特点。本文在简述其基本原理的基础上,研究了其设计理论与方法,进行了相应的数值计算,设计了一只8 mm波段三次回旋谐波潘尼管:采用4开槽渐变到圆波导的开放式谐振腔高频结构,2π工作模式,束电压43.5 kV,束电流1.45 A,最后采用3D-PIC模拟软件进行验证、优化。模拟结果显示,该器件可获得37.8 kW平均输出功率,器件效率可达到60%,展示了其作为高效永磁包装器件的良好应用前景。

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。

一种8mm本振源的设计

介绍一种8mm本振源的设计方案,并给出研制结果。1kHz处的相位噪声达到了-92dBc/Hz,杂散优于-60dBc;还具有体积小、重量轻等特点。

8mm收发组件信号分析

主要研究8mm波段,雷达FMCW信号的时域及频域特性,通过对理论值与实测值的比较、分析,验证了8mm收发模块的可行性,并为下级信号处理作了准备。

镀铜碳纤维布的制备及性能研究

为制备新型毫米波无源干扰材料,采用化学镀方法在碳纤维布表面沉积了金属铜层。测量了优化工艺条件下制得的镀铜碳纤维布的表面电阻,并采用冷热循环法检测了镀层的结合强度,应用雷达散射截面(RCS)测试系统测试了同样尺寸的镀铜碳纤维布及未改性碳纤维布的3mm波段RCS值。结果表明:镀铜碳纤维布镀覆均匀,金属光泽强,有良好的镀层结合强度及较强的导电性能。镀铜碳纤维布在3mm波段的RCS值较未改性碳纤维布有很大提高,且与理论计算值接近。