HL-2Aװ��LHCD������3.7GHz 3dB���������

根据微波叠加原理、阻抗匹配和相位补偿理论计算出3dB功率分配器的理论数据,再利用高频电磁场仿真软件进行电磁仿真和参数优化。实物测量结果:输入端口的反射损耗RL--31.12dB;隔离度Iso--34.35dB;输出端口功分性能为-3.09dB,-3.07dB;相位差1.8°;输入驻波比VSWR=1.070,与理论数据基本符合。     

基于二维光子晶体的偏振选择TE/TM波功率分配器

提出了基于二维光子晶体的具有偏振选择功能的横电(TE)和横磁(TM)波三等分功率分配器,功分器结构构建于正方晶格的十字形光子晶体波导中。利用有限元法计算结构的性质,利用Nelder-Mead算法进行了参数优化。结果表明,在输入通道引入不同的偏振选择缺陷,可使功分器具有偏振选择功能。对于TE功分器,TE波能够进入并在其中传输,TM波则不能进入;对于TM功分器,情况则刚好相反。在波导的十字交叉区域引入功率控制缺陷,可使各输出端功率相等。合理选择参数,TE和TM功分器的总传输效率分别可达99.48%和95.53%。波长扫描发现两种功分器都可工作在相对较大的波长范围内。     

色散补偿技术中超短光脉冲传输特性的研究

本文用变分法对色散补偿技术中超短脉冲的传输特性进行了理论和数值分析.首先给出了描述超短脉冲传输特性的耦合微分方程组,然后对其进行数值求解.计算中考虑了光纤非线性系数的差异,首次引入平均非线性系数参量.分析表明,要想达到最佳的传输性能,不同的色散补偿方案,对超短脉冲的入纤能量将有不同的要求.最后给出超短脉冲最佳的入纤能量与其脉宽、色散参量比、光纤长度,以及平均色散参量间的关系图.     

基于同轴波导的1分16功分器的设计与实验

针对高功率固态源多路功率分配技术的需要,设计并研究了一种基于同轴波导的多路功率分配器件。通过分析同轴波导传输特性与阻抗匹配理论,利用电磁仿真软件设计了一种S波段1分16功分器模型,并加工出实物进行实验测试。实验结果表明：该功分器在2.28～2.86 GHz,相对带宽约23%频率范围内,输入端反射系数S11≤-15 dB;在2.37～2.57 GHz,相对带宽约8.1%频率范围内,输入端反射系数S11≤-20 dB;输出幅度不平衡度±0.1 dB,相位不平衡度±5°。该功分器满足输出幅度与相位一致性要求,可应用于S波段百瓦级连续波功率分配。     

机载多天线系统电磁兼容性研究

为了在有限计算机资源条件下快速解决机载平台中多天线系统的电磁兼容(EMC)问题,基于电场积分方程(EFIE),实现自动分层的多层快速多极子方法(MLFMA).针对天线问的近场耦合特性,采用任意天线间的隔离度代替传统隔离度,使得隔离度计算结果更加合理.同时采用BiCGStab(l)结合近场预条件方法进行求解,进一步提高MLFMA的综合效率.最后实例计算并分析波音747飞机模型上多根超短波天线的辐射方向图和宽频带内天线间的隔离度.数值结果表明方法准确有效.     

基于人工传输线的小型平衡型Wilkinson功分器（英）

提出了一种基于人工传输线并采用双面平行带状线实现的小型平衡型Wilkinson功分器。该器件采用人工传输线取代传统传输线以减少电路尺寸,同时引入双面平行带状线结构用来实现功分器平衡的功能。设计的功分器尺寸仅为传统Wilkinson功分器的25%。测试结果表明,设计制作的平衡Wilkinson功分器在0.83 GHz至1.05 GHz带宽范围内相位平衡度1.28,幅度平衡度0.17 dB,回波损耗大于16.79 dB,端口隔离度大于16.21 dB。测量结果和仿真结果吻合良好,证实了该功分器具有良好的性能。     

光纤通信系统中基于光学相位共轭和预啁啾的色散及非线性补偿研究

采用光学相位共轭补偿光纤通信系统的色散及非线性必须满足一个前提条件,即相位共轭器两边线路上的色散和非线性分布(或传输功率分布)必须严格对称,这在现有的一般传输线路（标准单模光纤加集总掺铒光纤放大器）难以实现。提出了预啁啾结合中距相位共轭的补偿方案,并进行了数值计算。结果表明,通过在发送端对输入脉冲进行预啁啾展宽,可有效地减轻非线性效应与色散的相互作用,获得理想的补偿效果;对于皮秒超短光脉冲传输,脉冲内拉曼散射相对于三阶色散对补偿结果的影响很小,因此,频域相位共轭相对于时域相位共轭具有更好的综合补偿性能。该方案简单易行,无需对已敷设好的线路作较大改动。     

全通光均衡器色散补偿传输系统性能的研究

本文以数值求解非线性薛定谔方程为主要分析手段,对全通光均衡器色散补偿传输系统的性能进行了研究.对单波长传输系统的数值模拟结果表明:系统工作波长和光均衡器谐振波长的稳定性对补偿效果影响显著.提出了适合波分复用系统中进行色散补偿的光均衡器参量,并进行了数值模拟,结果表明:对于信道速率为10Gb/s、常规单模光纤组成的波分复用系统采用单个光均衡器可同时对6个信道进行色散补偿,传输距离可达100km左右.     

基于人工传输线的小型平衡型Wilkinson功分器（英文）

提出了一种基于人工传输线并采用双面平行带状线实现的小型平衡型Wilkinson功分器。该器件采用人工传输线取代传统传输线以减少电路尺寸,同时引入双面平行带状线结构用来实现功分器平衡的功能。设计的功分器尺寸仅为传统Wilkinson功分器的25%。测试结果表明,设计制作的平衡Wilkinson功分器在0.83GHz至1.05GHz带宽范围内相位平衡度±1.28°,幅度平衡度±0.17dB,回波损耗大于16.79dB,端口隔离度大于16.21dB。测量结果和仿真结果吻合良好,证实了该功分器具有良好的性能。     

基于人工传输线的小型微带Wilkinson功分器

提出了一种基于人工传输线的小型微带Wilkinson功分器,该器件使用由LC元件构成的人工传输线取代传统传输线,并使用交指电容和贴片电阻进行端口隔离。设计制作的Wilkinson功分器中心频率为915MHz的微带3dB功分器,等幅同相地将输入功率分配到2个输出端口,尺寸仅有传统Wilkinson功分器的25%,端口幅度平衡度±0.2dB,相位平衡度±1°。实验结果表明:功分器带宽为0.49～1.20GHz,插入损耗小于3.2dB,回波损耗大于10dB,仿真结果和测量结果吻合较好。     

磁绝缘传输线电压测量用自积分式电容分压器研制

研制了一种用于磁绝缘传输线（MITL）电压测量的自积分式电容分压器;利用PSpice软件和标定实验数据,建立了该分压器等效电路模型,给出了分压器系统传递函数,并分析了分压器频率响应特性。计算结果表明:该分压器对于被测信号大于5 MHz频率分量部分的相频和幅频响应无明显畸变。基于强光一号长1.0 m、阴阳极间隙2 cm的同轴型MITL实验平台对该分压器实际工作性能进行了考核。实验结果表明,在相对少量场致发射电子抵达阳极表面的条件下,该分压器能够有效测量MITL沿线电压波形（2.07 负载条件下,电压峰值约600 kV、峰值时间约80 ns）。     

自积分式电容分压器的频率响应特性

为了测量电缆中传输的ns量级脉冲高电压,设计了自积分电容分压器并开展了频率响应特性分析。为分压器设计了不同的补偿电阻,并使用含有杂散参数的等效电路进行分析。仿真结果表明:分压器低频特性的主要影响因素是等效取样电阻与低压臂电容乘积得到的时间常数;高频特性主要受电容的杂散电感和取样电阻的杂散电容影响。增大时间常数扩展低频特性时,会导致杂散参数的影响加剧而使分压器高频特性变差。采用方波实验和扫频测量两种方法实测了不同参数分压器的频响特性。结果表明:补偿电阻为550 Ω的电容分压器频响上限超过2 GHz;但是低频特性不足,频率下限约为1.8 MHz;而补偿电阻为6.6 kΩ,且调整结构的电容分压器带宽为0.17~700 MHz,能够满足测试需求。     

同轴高功率超宽带功分器研究

 运用同轴结构，研制出高功率超宽带功分器，采取先阻抗变换，再功分的形式，以简化机械加工难度。运用高频仿真软件进行仿真分析，研制出一分为二和一分为四的功分器，再组合成为一分为八的功分器，高压实验表明该功分器能耐高压，驻波测试表明阻抗匹配较好，从测量的传输参数可以看出输出各端口幅度一致性较好。证明了该高功率超宽带功分器可以用作实际的高功率天线阵列。     

宽带Wilkinson功分器的粒子群优化设计

提出了一种采用圆弧型结构的宽频Wilkinson功分器的优化设计方法。在研究奇模-偶模分析理论的基础上,首先,根据奇-偶模分析理论得出设计电路的参数方程,接着采用粒子群算法对方程进行优化,获得具体的设计参数,有效提高功分器的设计效率与准确性。为了验证设计方案的正确性,设计了8~12 GHz的宽带功分器。测试结果显示,在工作频段范围内,各端口回波损耗小于-20 dB,传输损耗小于3.4 dB,隔离度小于-20 dB,实物测试结果与仿真结果吻合良好,验证了设计方法的可行性。     

高功率过模圆波导到两路矩形波导功分器

基于模式匹配法分析了高功率过模圆波导到两路矩形波导功分器在传输过程中高阶模式的传输和反射问题,分析得到了高传输效率对过模圆波导的要求,并以此仿真设计了中心频率为2.88GHz的功分器,设计结果表明:在中心频率下反射系数为0.05,对应的圆波导TM01模到矩形波导TE10模传输效率大于99%,真空中功率容量为2.83GW;在2.82~2.94GHz的频带范围内反射系数小于0.1,对应的传输效率大于98%。     

测量微秒量级脉宽方波信号的电容分压器

为了解决测量脉宽达到μs量级的方波信号的平顶衰落问题,设计了改进的双端匹配电容分压器。对采取双端匹配方式的电容分压器进行了频域和时域仿真。仿真结果表明,双端匹配方式的中频段幅频特性不平坦,方波响应波形也存在过冲。通过仿真计算调整了始端电阻以及对应的末端电容,实现了双端匹配方式的优化设计。实验结果表明:当低压臂电容为2 nF的情况下,使用电长度为50 ns的电缆的改进双端匹配电容分压器可以得到过冲小于2%,无平顶衰落的波形。     

Optimization of field grading for a 1000 KV wide-band voltage divider

An HVDC reference voltage divider has been designed for high accuracy and wide-band measurements up to 1000 kV. To maintain wide-band characteristics, field distribution must be optimized in order to minimize the response time of the divider. To compensate the stray capacitance, a capacitive path that surrounds the resistive reference divider is added to function as a shield. Optimal capacitance values producing a matched distribution are obtained using 3D FEM simulations. Factors affecting the performance of the divider are assessed by simulating multiple scenarios representing different practical considerations in real-life applications.