Ka波段微带四倍频器研制

毫米波倍频器目前在毫米波频率合成器中已得到广泛应用,它可以获得具有宽带特性的毫米波频综及多点的频率输出。该文介绍一种利用单片设计的Ka波段微带四倍频器研制,主要采用微带电路结构、微带-鳍线-波导过渡形式进行设计,7.8～8.2GHz微波信号由SMA头输入,毫米波信号由标准波导输出。毫米波四倍频器输出功率大于10dBm,功率波动小于1.5dB。实验测试结果验证了该毫米波四倍频器具有输出性能稳定、功耗低等特点。     

光纤／毫米波系统中60 GHz信号的光外差产生

介绍了光纤／毫米波系统，其技术关键之一就是毫米波信号的光产生，光外差产生光纤／毫米波系统中的毫米波信号解决了如何将毫米波调制到光载波上这一技术难题，描述了一种光外差产生毫米波信号的方法及实验结果。     

毫米波平面回音壁模介质谐振器的实现研究

报道了一种适合于工作在毫米波段的新型平面回音壁模介质谐振器的实验研究，实验工作在Ｋａ波段进行。测试结果包括谐振率和有载Ｑ值。同时还讨论了平面回音壁模介质谐振器在毫米波电路中的应用，研制了一个由该谐振器构成的Ｋａ波段微带型定向滤波器。实验结果表明：平面回音壁模介质谐振器在毫米波段具有尺寸大，Ｑ值高，谐振频谱纯和易于实现集成电路等优点。     

细胞培皿构形对毫米波辐照剂量的影响

对细胞层次上进行的毫米波生物学效应实验中使用的培皿内的毫米波辐照剂量进行了分析. 以8mm波长的毫米波为参考,通过时域有限差分法计算了两种典型构形的培皿中辐照到细胞上的毫米波功率密度和细胞对毫米波的比吸收率的数据,并对结果进行了定量表示和定性分析. 计算和分析结果表明,培皿构形对辐照到细胞上的毫米波功率密度和细胞对毫米波的比吸收率在培皿内分布的作用十分显著,对实验结果会造成较大影响,在相关实验中必须考虑.     

双调谐回路负阻放大器的最大平坦特性

在微波放大器的谐振腔中引入双调谐腔回路是实现宽带微波及毫米波负阻放大器的有效方法。在推导出了该电路的稳态工作方程之后，着重讨论了实现最大平坦增益特性的条件，指出两谐振腔负载Ｑ值的比值是实现最大平坦增益的决定因素，导出了获得最大平坦增益时，电路参数的解析表达式，从而为最大平坦增益设计提供了理论依据，研究的理论得到了以往文献中实验结果的验证。     

一种毫米波宽带电磁偶极子天线研究

为满足毫米波无线通信系统的需求,研制了一种宽带毫米波电磁偶极子天线.该天线采用基片集成波导缝隙耦合馈电,抑制了表面波辐射,降低了传输损耗.采用电磁仿真软件HFSS进行建模仿真,分析了辐射贴片尺寸、馈电缝隙宽度和金属通孔半径对天线反射系数和辐射特性的影响,仿真给出了天线在28 GHz和32 GHz的E面和H面主极化和交叉极化方向图特性.仿真结果表明,天线的-10 dB阻抗带宽为25.0～33.4 GHz,且工作频带内增益平稳,方向图稳定,E面和H面辐射方向图具有低交叉极化特性.该天线的宽带和易集成特性使其在毫米波无线通信系统中具有很好的应用前景.     

毫米波生物效应的水分子谐振机理

概述了水在生命活动中的重要地位,在现有的有关毫米波对水作用的实验研究基础上,通过毫米波对水的分子谐振作用机理的分析,提出了毫米波在生命体的传输过程中水分子谐振链起着重要作用,初步进行了毫米波与生命体作用机理的探讨,为毫米波生物效应的研究打下了一定基础。     

毫米波光纤无线通信技术

随着网络电视（IPTV）、视频点播（VOD）等数字多媒体技术的迅猛发展,传统的无线通信系统已不能满足日益增长的宽带业务需求。毫米波光纤无线通信技术既充分利用了现有光纤的高带宽、低损耗等特点,又发挥了无线通信的高度灵活性优点。因此,有机结合了光纤和无线通信优点的毫米波光纤无线通信技术是最理想的选择。     

宽带噪声水下对抗仿真技术研究

在阵元域及声纳方程上给出宽带阻塞干扰器对鱼雷自导接收机干扰作用的模型，研究了其水声模拟的方法和攻击方、防御方平台及宽带阻塞干扰实现的仿真模型，并给出仿真宽带干扰的发射机控制模型。利用基于以上模型实现的一个半实物仿真实验系统进行宽带阻塞干扰对抗实验，仿真实验结果表明：该方法对仿真宽带阻塞干扰器及鱼雷反对抗等均有良好的仿真效果。最后给出的效能函数可以用于定量地评定宽带阻塞干扰、鱼雷自导性能与半实物仿真实验系统性能。     

毫米波辐射器功率流密度测量算法

分析了毫米波生物学效应实验中使用的毫米波辐射器附近生物样品空间中毫米波功率流密度的确定方法．利用平面波展开技术,提出了通过在扫描平面上测量电场来计算生物样品空间毫米波功率流密度的方法,以及相应的利用开口波导的测量来计算毫米波电场的方法．在解析算法的基础上,应用采样定理和快速傅里叶变换,推导了分别适用于两种快速傅里叶变换子程序的数值算法公式,通过对一种毫米波辐射器的实际测量和计算对测量算法进行了整体检验．     

CMOS多通道芯片

针对互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺在毫米波集成电路设计中存在的诸多挑战,分别从毫米波器件建模和天线设计,毫米波电路模块设计和多通道收发系统设计方面进行介绍,以克服相应挑战。该文研究和建立了毫米波频段片上互连线,耦合电感和六端口M:N变压器的等效模型和太赫兹有源器件模型,并对毫米波片上天线进行设计;介绍了基于噪声抵消的低噪声放大器电路和基于全对称平衡分布式有源变压器的功率放大器电路、毫米波移相器电路以及集成片上天线的CMOS 60 GHz接收机和多通道相控阵收发系统。     

基于卷边结构的小型化三反射镜紧缩场设计

为了解决毫米波太赫兹小口径反射面紧缩场天线测量系统中电磁波边缘衍射对静区的影响和系统低交叉极化隔离度问题,提出了主镜加卷边的小型化三反射镜紧缩场设计方案。采用三个反射面结构配置改善系统交叉极化隔离度,由期望的出射近场分布函数调控静区宽度,采用增大馈源边缘锥度和添加卷边的方法实现降低幅值、相位抖动的目的。此外,在卷边设计中引入了坐标转换矩阵的方法,简化了设计流程。仿真结果表明, 采用所提基于卷边结构的小型化三反射镜紧缩场设计方案, 系统取得了较好的静区性能。     

一种新型六边形宽带毫米波MIMO天线

提出了一种六边形开槽结构的宽带毫米波多天线技术(MIMO)天线。该微带天线的贴片为六边形采用共面波导馈电方式,并通过开槽拓宽天线的带宽,没有添加隔离枝节,可实现隔离度小于-20 dB,尺寸为23.6 mm×15.4 mm×0.1 mm。通过电磁仿真软件HFSS对设计的天线单元及MIMO天线进行了仿真与分析结果发现,该毫米波MIMO天线在5.1～41.8 GHz频率范围内回波损耗均小于-10 dB,并且具有良好的辐射特性。     

基于N相位的60GHz无线通信波束赋形码本设计方案

提出了一种支持60 GHz毫米波通信波束赋形机制的码本设计方法.为满足低功耗需求,码本设计仅进行相位移动而未作幅度调整,其中码本矩阵采用相位间隔相同、幅度为1的N个复数权值构建.仿真结果证实,与IEEE802.15.3c码本设计相比,高阶相位码本可获得相似的波束主瓣形状,同时波束将具有更低的旁瓣电平和更高的主瓣增益.该码本方案可在多用户环境下显著抑制空间干扰,提高网络累计信道容量,且对相位误差产生的波束偏移同样具有稳健性.     

Ka频段6 W固态集成功放的热分析与设计

热模拟是毫米波中高功率放大器设计中的关键环节之一,可靠的散热结构可确保系统中有源器件工作在额定温度下,而基于有限元方法的数值模拟技术是毫米波功率放大器热分析的重要工具。针对由四块毫米波功率单片合成的Ka频段6 W固态集成功放,采用有限元软件ANSYS建立了其三维热模型,对模型在空气自然对流情况下的温度分布状况进行了模拟和分析,模拟结果与实测值基本吻合,验证了模型的有效性。研究结果对毫米波功率放大器的热设计提供了重要的理论依据。     

毫米波相阵多径信道中的迭代波束成形方法

因毫米波阵列阵元数量较多,在多径信道下波束成形向量算法一般具有较高的复杂度．提出了一种多径信道下基于毫米波相阵的低复杂度迭代波束成形方法．该方法首先在通信中的一端通过级数方法获得适用于毫米波相阵的波束成形向量;然后通过收发双方的相互迭代从而获取另一端的波束成形向量,在相互迭代过程中算法得到收敛．仿真结果表明,该方法能够获得较高的信道容量,从而实现高速率传输,在迭代3次左右后算法得到收敛,减小了链路建立过程中的开销．     

W波段模拟通信研究

依据图像质量等级与图像信噪比之间的关系,对调频制图像传输系统的性能进行了预测,并对W波段模拟图像传输技术进行了研究,介绍了系统方案、系统关键技术和系统实验结果,并对系统中采用的毫米波振荡器、混频器、双工器、天线等毫米波元部件的电性能指标进行了描述。该系统成本低、工作稳定、可靠,在8 km距离上,系统图像传输质量优于4.5级。     

面向天线互耦效应抑制的波束预编码算法

针对毫米波混合波束成形系统研究中没有考虑天线互耦效应对毫米波系统性能影响问题,结合天线互耦效应分析,提出了一种基于改进正交匹配追踪算法的波束预编码方法．该方法首先推导出了天线互耦矩阵,在此基础上建立了等效互耦信道模型;其次,以所建立的等效互耦信道模型为基础,以最大化传输速率为目标,利用改进的正交匹配追踪算法求得预编码向量,从而获得互耦效应下的最优波束．仿真表明,这种波束预编码方法能够有效地抑制互耦效应造成的波束畸变,保证通信质量．     

基于BP神经网络矩形微带天线谐振频率预测

谐振频率是微带天线的重要技术指标,建立合适的数学模型以获得微带天线精确的谐振频率,在微带天线的设计中至关重要,通过BP神经网络建模的方法对天线谐振频率进行预测.以一款谐振频率为2.4 GHz的矩形微带天线为分析算例,通过HFSS软件的仿真计算,获取了大量的天线样本,在此基础上建立了矩形微带天线的BP神经网络模型,并预测出不同结构参数下5个矩形微带天线的谐振频率.再将这5个天线的结构参数输入HFSS软件,用HFSS软件对这些天线进行仿真得到其谐振频率,比较结果证明采用BP神经网模型预测得到的天线谐振频率与HFSS仿真结果间误差很小,说明神经网络预测得到的天线谐振频率有效,本文的设计方法可行,效果良好.