5G射频室内测试的关键技术

在简述5G移动通信对于射频测试提出新要求的基础上,着重介绍了测试成本小、不确定度低的5G射频室内测试方法,包括室内微波远区场模拟方法、室内真实工作场景模拟方法和无源互调测试方法,并重点分析了其中阵列天线法平面波模拟器、5G信道模型等关键技术。

5G平面波模拟器的研制与应用

5G平面波模拟器是一种新型的空口测量系统,通过对系统中阵列天线各个天线单元进行合理的幅度相位激励,在近场距离合成准平面波。在准平面波环境中既可以进行传统的无源天线指标测量,又可以进行基站射频指标和系统性能指标测量。平面波模拟器系统能够有效压缩测量空间,从而大大节省测量系统成本,是空口测量取代传统传导测量的一种重要技术方案。从5G平面波模拟器的发展历程、设计方法及应用等几个方面进行了论述。

基于Zynq-7000片上系统的多通道移相控制器设计

针对相控阵成像系统中由于接收单元通道数目增多带来的移相控制结构复杂的问题,以片上系统芯片Zynq-7000为平台设计了一种多通道移相控制器。在Zynq-7000的处理系统部分移植linux操作系统,通过以太网实现移相控制器与上位机的通信,完成相位数据和系统相关配置信息的传输;在可编程逻辑部分设计电压控制模块,完成对子阵单元16路移相器通道工作电压的配置输出和同步相位调节,实现成像系统对一定近场区域范围的波束合成与波束扫描。该方案简化了接口设计和整体硬件结构,具有小型化、低功耗的优势。

被动毫米波三维成像技术初探

在简述当前被动毫米波二维成像技术已取得的成果及存在的不足的基础上,介绍了被动三维成像技术的原理、优势及难点.对理想均匀球面阵列的被动三维成像性能进行了仿真分析,并着重对由成像遮挡问题引起的成像效果恶化进行了仿真评估.最后提出了一种适用于非合作式人体安检的“门”型通道成像阵列,并对其能够实现的被动三维成像效果进行了探讨.结果表明,所提出的“门”型通道成像阵列理论能够实现波长级的被动三维成像分辨率.

5G OTA测量宽带平面波模拟器的高效优化方法与应用

本文提出一种锥削函数同遗传算法相结合的阵面优化算法,该算法能够显著提高遗传算法优化效率,解决宽带平面波模拟器的多个工作频段优化问题。基于该算法设计了两种不同频段的宽带平面波模拟器,分别覆盖0.7~2 GHz和2~6 GHz频段。仿真结果显示,在700 MHz时,2.36m*2.36m(5.5λ*5.5λ)阵列口面可以形成1m*0.5m*1m高质量静区,该阵列工作频率范围可以达到0.7~2 GHz。2~6 GHz平面波模拟器的口面尺寸为1.8m*1.8m,静区尺寸可以达到1m*1m*1m。本文最后给出了2~6 GHz平面波模拟器的应用实例。

一种宽带数控模拟复相关器的设计及实现

介绍了一种加法型增益与偏置可数字控制的1.5~2.5GHz模拟复相关器的设计原理及实现过程,并分别在点频与宽带输入信号情况下,评估了复相关器的等效相关带宽与相位的测量精度,以及在不同输入功率情况下的信噪比。实验结果表明,此模拟复相关器的增益与偏置可实现数字自动调整,在1GHz工作带宽内幅度变化不超过1.5dB,等效相关噪声带宽达到0.905GHz,相位测量精度优于2.5°,在输入功率为-13dBm时,信噪比达到13dB。

铌酸锂强场太赫兹非线性时域光谱系统

强场太赫兹(THz)时域光谱技术在强场THz科学技术与应用中具有重要作用,材料、物理、化学、生物等领域诸多涉及强场THz与物质强非线性相互作用的研究都离不开强场THz时域光谱技术。然而,受限于高效率、高光束质量、高稳定性、高重复频率强场THz辐射源的性能,强场THz时域非线性光谱技术发展缓慢。针对强场THz非线性光谱技术及其潜在应用中存在的难题与挑战,在商用kHz钛宝石激光器的驱动下,笔者设计并实现了一套基于铌酸锂倾斜波前技术产生强场THz的高度集成化时域光谱系统。在3 mJ激光能量泵浦下,利用该系统在室温下实现了单脉冲能量为6.5μJ、峰值场强约为350 kV/cm的THz强场产生,该系统具备强场THz非线性光谱测试、THz泵浦‑THz探测、光泵浦‑THz探测、THz发射谱测量等多种超快时间分辨测量功能,是研究强场THz非线性效应的有效实验手段。

院前急救资源优化配置大数据分析

目的以深圳市宝安人民医院院前科为考察对象，研究分析院前急救空间数据分布特征，从而实现急救网络分布与急救区域需求的优化匹配。方法通过实现急救车智能化改造而获得院前急救空间大数据并进行分析，最终获得院前急救热域分布图，基于热域图进行院前急救空间分布模型数据特征分析。结果得出了院前急救三个空间数据特征，即①非均匀特征；②相对稳定特征；③个体差异特征。本文基于院前非均匀相对稳定特征提出了一种院前非均匀相对稳定模型的建模方法，并应用规划数学探讨了院前医院站点优化计算分布。结论这三个特征提供给我们深入认识院前急救，更好地把握院前急救提供了新方法和新的决策依据。

基于倾斜波前技术的高能强场太赫兹辐射脉冲源

回顾了基于倾斜波前技术并利用飞秒激光抽运铌酸锂晶体产生高能强场太赫兹辐射脉冲源的研究背景和发展历程,系统地介绍了倾斜波前装置中各组成部分对太赫兹辐射脉冲的能量转化效率以及发射特性的影响,提出了利用这种技术产生mJ量级的超强太赫兹源的可能途径,展示了强太赫兹源的潜在应用价值。

连续波频域太赫兹光谱系统的研究

基于相干探测的太赫兹频域光谱仪(THz-FDS)是国际上正在发展的一种高分辨率太赫兹光谱测量与分析系统。本团队搭建了连续波透射式THz-FDS和反射式THz-FDS系统,并利用两种系统对固体、液体和气体样品进行测量,介绍了测量数据的分析处理方法。采用透射式THz-FDS系统对比研究了极值法和希尔伯特变换法提取样品折射率的特性,同时将希尔伯特变换法用于处理系统信号,准确获取了乳糖一水合物的折射率,并获得了极高的频率分辨率;采用透射式THz-FDS系统结合传输矩阵法,消除了测量液体样品过程中的Fabry-Pérot谐振,成功获得了非极性有机液体样品正己烷和环己烷的折射率。在反射式THz-FDS系统的研究方面,通过自参考方法准确获得了甲醇和乙醇在太赫兹频段的介电常数;研究了单减Kramers-Kronig(SSKK)估计相位误差的方法,成功提取了固体掺杂硅样品在太赫兹频段的折射率和吸收系数,测量和计算数据与前人研究结果基本吻合。本研究为频域太赫兹光谱技术的发展与应用奠定了基础。

铌酸锂强场太赫兹光源及其应用

高能强场太赫兹(THz)激光在量子材料物态调控、全光电子加速、生物医疗等方面拥有重要的应用价值。高效率、高光束质量、高稳定性(简称“三高”)的强场THz光源的缺乏极大阻碍了强场THz科学与应用的发展。基于飞秒激光抽运铌酸锂晶体通过倾斜波前技术产生高能强场THz辐射是突破上述“三高”强场THz光源的有效途径之一。回顾了铌酸锂倾斜波前技术的发展历程,从理论原理、实验方法、应用实例等三个方面综述了国内外铌酸锂强THz源及其应用现状,阐述了北京航空航天大学近五年与国内外高校院所合作实现的铌酸锂THz强源及其应用重要进展。