SAW器件在扩展频谱通信中的应用

扩展频谱(以下简称“扩频”)通信在现代通信中是一种很重要的技术,具有抗干扰性强和保密性好的能力;在测距中可以改善测距精度,因为测距精度与扩展带宽有关;利用具有相同谱的码分多址,多个用户可以共用一个信道。 SAW器件在通信系统中有很多应用。本文主要是介绍SAW-MSK信号调制器/产生器和SAW卷积器在扩频通信系统中的应用并报道某些实验结果。     

高性能SAW MSC弹性卷积器的研制

本文介绍的声表面波(SAW)弹性卷积器,是利用条带耦合(MSC)束宽压缩器来实现束压缩,提高了卷积效率.文中叙述了设计考虑,给出了实验结果,并作了简单讨论.器件的中心频率f_0=60MHzZ;3dB带宽 B_(3dB)=10MHz;相互作用时间长度分别为13μs和8μs两种.主要性能指标为:卷积效率F_(Te)=-70dBm;输入输出动态范围均大于70dB;最大输出电功率大于-8dBm;信号/杂波电平大于34dB     

一种新型液体浓度检测系统研究

以光电位置敏感器件作为接收器件,提出了一种利用双折射光透方法的液体浓度检测系统.该系统主要由半导体激光器、光学系统、位置敏感器件信号调理电路、单片机系统、A/D转换电路和显示电路组成.该检测方法的准确性进行了理论分析和实验仿真,并分析了影响检测结果的主要因素.实验表明,温度漂移和光源强度对本系统的影响非常小.     

SAW存储相关/卷积器瞬态模式的电路模型和分析

本文分析了SAW存储相关/卷积器瞬态模式的工作过程和特点,给出了它的等效电路模型,较为详细地讨论了该模式下的写入和读出过程。该模型符合器件工作的物理过程,分析较为简便,其结果和实验相一致。     

基于改进Mallat算法的倍频程分析方法研究

倍频程分析是噪声测量系统中的重要环节,针对传统倍频程分析方法中滤波器相对衰减值测量精度不高和声压级谱测量不准确的缺陷,本文提出了一种基于改进Mallat算法的倍频程分析方法。本文提出的改进Mallat算法:第一,对信号进行FFT运算,删除由于滤波器的非锐截止特性导致的频率混淆分量;第二,利用矩形窗函数与信号相乘,消除由于卷积运算时会导致的边界效应;最后,应用虚拟仪器软件开发平台Lab VIEW搭建了基于改进Mallat算法的倍频程分析系统。仿真对比实验结果验证了改进Mallat倍频程分析方法对噪声信号的相对衰减值测量精度更高,声压级谱显示更加准确。     

一种新型三端口可调带通滤波器的结构设计及分析

研制了一种基于DWDM角度调谐薄膜滤光片的新型三端口可调带通光学滤波器,它由三个单芯光纤准直器和一片特别设计的角度调谐窄带多腔薄膜滤光片组成.通过一台步进电机控制滤光片的入射角度实现了可调谐滤波,同时对于剩余波长信号没有影响继续传输.对该三端口可调滤波器进行了理论计算和实验研究,并对该器件的串扰特性进行了详细分析与计算.实验中得到的相邻信道隔离度接近30 dB,可调谐范围大于26 nm,与理论设计较为一致.     

陶瓷SAW电视中频滤波器

本文报告了陶瓷SAW电视中频滤波器的研制,着重讨论了器件的设计原理和采用多晶压电陶瓷材料制作SAW电视中频滤波器所带来的新的问题和困难,以及解决的具体方法.文中还提出了不同于国外且更有利于减小二阶效应的频率函数作为积木式单元,并将它与国外采用的进行了比较.     

SAW滤波器通带倾斜的预畸补偿设计

本文给出一种用等周期间隔的变迹换能器以补偿SAW滤波器通带倾斜的预畸设计方法.介绍了在两种基片上设计制作的三种滤波器,在补偿前后的实验结果.结果表明,这是一种简便而有效的补偿设计法.     

用声表面波技术实现扩展频谱通信有效的MSK信号

本文描述了扩展频谱通信有效的MSK信号的特点和性质,及用声表面波(SAW)技术调制/产生这种信号的工作原理、方法和结构。是一种较理想的技术。给出了用SAW技术实现MSK信号的各种方法和结构的实验结果,结果是优良的。 文中我们提出了MSK-SAW发生器的一种新结构。     

SAW声电互作用一些新的实验现象

本文主要是实验研究不同表面处理的硅片和直流偏压对隙式实时声表面波(SAW)声电卷积器卷积效率的影响。对于热氧化长有1000A厚SiO_2层,并在N_2气中退火的硅片构成的卷积器,观察到一些新现象。简单地给出了理论解释的结果。     

声表面波卷积器用于信号处理的实验研究

利用所研制的声表面波卷积器对六种不同信号格式的信号(其中一些是在实际系统,如数字通信、雷达等中常采用的),进行了处理,所得结果是比较理想的。这表明声表面波卷积器在高速信号处理中的实用价值。     

声表面波陷波器与梯形结构相结合的滤波器

用单端对SAW谐振器取代LC低通滤波器中的电容可构成宽通带陷波器。它具有频率选择性好，通带插损低，对陷波频点抑制较高的优点。将这种陷波器与梯形滤波器结合，能实现一种在通带具有低插损，而在特定频段达到高抑制的滤波器，从而可用于双工器中。本文首先分析了这种组合结构的构成原理及实现方法；然后进行理论模拟，并进行了实验验证。     

相位式激光测距全数字锁相环控制系统

针对减小相位式激光测距中的误差,介绍了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）实现的全数字锁相环（ADPLL）控制系统的技术原理。此系统可以提高相位频率检测器的精度,同时不受温度和电压的影响,大幅降低相位式激光测距在测相过程中的频率误差。系统主要由数字鉴相器、数字滤波器和数字控制振荡器等逻辑设备组成,系统中的信号全部为数字信号。实验结果表明,当FPGA内部的参考信号为40 Hz时,采样周期为0.025 s,滤波器在300 ms达到约5 V的电压饱和状态。ADPLL系统避免了模拟电路中常常遇到的不全传输、寄生能力、温度浮动及老化等问题,并且可以在使用重置器件的情况下运行,因此很容易测试和复原。     

基于DFB腔注入锁定效应的可调谐光电振荡器

提出一种基于分布反馈光注入锁定效应的可调谐光电振荡器,其环路主要由马赫曾德尔调制器、光电探测器、环形器、分布反馈激光器和射频放大器顺接而成,分布反馈激光器是系统关键器件,通过分布反馈激光器光注入锁定效应,分布反馈腔在光域实现了微波光子滤波器功能,无需传统光电振荡器必须的射频带通滤波器.同时,由于分布反馈激光器注入锁定提高了环路Q值,因此系统可采用短环路结构,从而降低了光纤因温度敏感对微波信号稳定性的影响并减小了整个系统的尺寸.另外,通过调节注入光波长和功率可改变该微波光子滤波器的中心频率,从而可实现系统的可调谐性.理论分析了该光电振荡器的原理和微波光子滤波器的调谐性,在此基础上开展了实验验证.结果表明该光电振荡器能够产生18.7～21.6 GHz的可调微波信号,在1 kHz频偏处的相位噪声为-90 dBc/Hz.     

大功率变流器同步信号的状态变量滤波器设计

EAST极向场电源是由晶闸管相控整流电路组成的大功率变流器,其同步信号的取用至关重要。为提高控制精度,采用EAST极向场电源系统中整流变压器的次级电压信号作为同步信号。由于该同步信号中包含大量的谐波及噪声,所以需要对其进行滤波。通过分析同步信号的特点,提出了滤波器设计要求,比较不同滤波器特点后,选用状态变量滤波器进行滤波,并对状态变量滤波器的设计进行了详细的理论分析和参数计算。最后通过RT-LAB实时仿真测试和实验证明,该滤波器具有理想的滤波效果,可以实现同步信号的精确提取。     

空域模拟光学计算器件的研究进展

空域模拟光学计算器件具备高通量、实时性和低能耗的信息处理能力.光学超构材料结构紧凑、对光波具有强大调控能力,可被用于构建小型化、集成化的空域模拟光学计算器件.目前空域模拟光学计算器件的研究根据设计方法主要分为4F系统法和格林函数法两类. 4F系统法需要两个傅里叶变换透镜和一个空间频率滤波器,实际模拟计算过程是在空域完成的,结构较为庞大复杂.格林函数法直接利用特别设计的光学材料的非局域响应在空间频率域实现模拟计算过程,不需要额外的傅里叶变换组件,结构简单.本文按照这两种设计方法介绍了近几年来空域模拟光学计算器件的研究进展,根据计算功能又分为微分器、积分器、方程求解器和空间频率滤波器,阐述了这些器件的设计方法.其后介绍了新近提出的利用自旋轨道耦合作用实现空域模拟一阶微分的计算器件.最后对空域模拟光学计算器件应用场景和研究前景进行了讨论和分析.     

基于DFB腔注入锁定效应的可调谐光电振荡器（英文）

提出一种基于分布反馈光注入锁定效应的可调谐光电振荡器,其环路主要由马赫曾德尔调制器、光电探测器、环形器、分布反馈激光器和射频放大器顺接而成.分布反馈激光器是系统关键器件,通过分布反馈激光器光注入锁定效应,分布反馈腔在光域实现了微波光子滤波器功能,无需传统光电振荡器必须的射频带通滤波器.同时,由于分布反馈激光器注入锁定提高了环路Q值,因此系统可采用短环路结构,从而降低了光纤因温度敏感对微波信号稳定性的影响并减小了整个系统的尺寸.另外,通过调节注入光波长和功率可改变该微波光子滤波器的中心频率,从而可实现系统的可调谐性.理论分析了该光电振荡器的原理和微波光子滤波器的调谐性,在此基础上开展了实验验证.结果表明该光电振荡器能够产生18.7~21.6GHz的可调微波信号,在1kHz频偏处的相位噪声为-90dBc/Hz.     

HEMT器件小信号等效电路低温模型的提取与分析

高电子迁移率晶体管(HEMT)的小信号等效电路模型是研制低噪声放大器与分析晶体管微波特性的基础.本文通过测量HEMT器件在低温环境下(10K、77K)直流参数与散射参数(S参数),提出了一种能够直接提取低温环境下HEMT器件小信号等效电路中各元件参数的方法,并且根据器件的I~V模型分析了低温下直流参数变化的原因.在覆盖10GHz以下频段分别提取栅长为0.15μm与0.3μm两款HEMT器件的小信号等效电路低温模型,实验显示理论计算结果与实测的S参数具有很好的吻合度.     

实时隙式声表面波卷积器的理论分析

本文对实时隙式声表面波(SAW)卷积器提出一种新的理论分析,其特点是较严格地考虑了半导体表面态在非线性过程中的作用,通过一种新的等效电路,导出了新的非线性耦合系数和卷积输出(或卷积优值)的解析表达式,这些表达式表现出明显的偏压相依性。文中还对表面态效应的频率响应作了分析。本理论可应用于半导体表面处于积累层、平带、耗尽层或反型层的分析.这里提出的理论能较完满地解释最近实验得到的声电非线性相互作用的一些新现象.     

高Q值的嵌陷换能器SAW沟槽谐振器的研制

嵌陷叉指换能器沟槽谐振器,不但具有SAW沟槽谐振器的Q值高,老化性能好的优点,而且能够克服处于谐振腔中的叉指电极对SAW的反射干扰畸变,可以一次光刻成型、重复性好,制作方便,叉指电极不易被磨损,是制作高基频谐振器频率源和窄带滤波器的较理想结构. 本文阐述此种沟槽谐振器的研制.目前研制的器件中心频率为102MHz,其中最好的获得了在空气中的无载Q=24000,带外抑制28dB,插入损失6dB的结果.此外,我们还对沟槽刻蚀深度和叉指换能器嵌陷情况对器件性能的影响,进行了实验研究.