一种新型的宽带低相位噪声2分频器

通过对各种2分频器结构的研究,提出一种新结构的D触发器。由此触发器组成的2分频器具有宽带低相位噪声的特点。与传统的动态SCL结构的D触发器相比,通过在D触发器的输入对管的耦合端口和时钟端口之间加一个开关管,扩展了工作带宽并同时保持了低的相位噪声。此芯片采用IBM 的90nm CMOS工艺。测试结果表明,此2分频器工作的频率范围为：0.05-10GHz。工作频率为10GHz时,输出信号的相位噪声在频偏1MHz处为-159.8 dBc/Hz 。工作电压为1.2V,功耗为9.12mW。核心芯片面积仅为0.008mm2。     

一种外场VHF频段宽带RCS测量接收机设计

基于外场VHF频段目标特性测量需求,设计一种外场VHF频段宽带RCS测量接收机。该接收机采用预选滤波法提高了接收前端选择性,抑制射频干扰信号,同时设计频率关系,实现宽带信号接收,在后续信号处理中采用相参积累法进一步抑制射频干扰及接收机噪声,提高接收机灵敏度,实现大动态范围信号接收。通过外场试验验证,实测结果与理论仿真结果吻合较好,验证了该设计方案的可行性。     

低RCS宽带磁电偶极子贴片天线设计

该文设计了一种低雷达散射截面(RCS)的宽带磁电偶极子贴片天线,其中印刷在介质板上的金属贴片为电偶极子,3个金属过孔连接辐射贴片与金属地板构成磁偶极子。整个天线采用T型渐变馈电结构同时激励电偶极子与磁偶极子,天线的频带范围为7.81~13.65 GHz,覆盖了整个X波段。实测和仿真结果表明,通过在磁电偶极子贴片天线底面采用开槽技术并优化开槽的形状、大小、位置等变量,在天线工作频带范围内实现了RCS的减缩,最大缩减量达到了17.9 dB,同时天线保持了增益稳定不变,E面、H面方向图一致的特性。     

低RCS相控阵天线设计

雷达天线是飞机的强散射源之一,对飞机整机RCS的贡献是显而易见的。雷达天线是特殊的散射体,其散射机理比普通散射体更为复杂。相控阵天线在低散射特性方面具有先天优势,对相控阵天线的结构项散射、模式项散射、RCS栅瓣3大强散射源进行了研究,分别对其散射机理进行了分析,并提出了相应的缩减方法,为低RCS相控阵天线的设计提供了依据。采用低RCS综合设计的相控阵天线其散射可以降低10 dB～20 dB,获得很低的RCS散射特性。     

一种低剖面宽带天线阵设计

以印刷偶极子天线为阵元,令功分网络与阵元垂直交互放置,以降低阵列剖面高度,并结合紧耦合阵列思想,优化天线参数,最终实现L频段(0.8~2 GHz)8×8低剖面宽带阵列天线的设计。单列1×8天线子阵,阵元依E面排列,阵元间距设计为100 mm,可通过1个一分八功分器合成输出。扩展为8×8规模阵列,列间距设计为84 mm,可满足全频段(0.8~2 GHz)水平面±45°范围的扫描需求。仿真结果显示,该8×8阵列在水平面±45°扫描时,最大有源驻波小于2.5,阵列法向增益大于16.2 dBi。该阵列尺寸为648 mm×800 mm×64 mm,阵列口径效率优于90%。加工制作了单列1×8天线子阵,子阵尺寸为70 mm×800 mm×64 mm。测试结果与仿真数据吻合,测试结果显示,该天线子阵在0.8~2 GHz频段内驻波小于2.5,增益优于10 dBi。     

一种低剖面强耦合宽带相控阵天线的设计

设计一种低剖面强耦合相控阵天线,该天线在2.5倍频带宽内可在方位±45°范围内进行扫描,天线单元VSWR<3,天线剖面高度约为0.15λ₀;加工一个8×8天线子阵样件进行测试和验证。测试结果表明该天线带宽宽、扫描范围大,具有良好的极化特性,满足工程需求。     

一种宽带定向天线的设计

设计了一种宽带定向天线。通过折叠天线地板直接作为天线的反射板,使宽带单极子天线具有了定向性。仿真结果表明,该天线在保持宽带、小型特性的同时,获得了一定的定向特性,同时具有较低的RCS。     

一种宽带低剖面相控阵单元天线

为满足宽带定向低剖面相控阵设计要求,提出了一种立体和平面结构、寄生单元和激励单元相结合、网络和阵列环境相结合的锥形复合定向新颖高增益偶极天线,其单元指标为增益约6~8 dBi、阵面高度为0.135λmax,由该单元组成的阵列的计算结果表明：该天线可以满足3个倍频程、30°扫描要求,为实现低剖面定向超宽带天线提供一种技术路线,为超宽带系统应用提供了有力支持.     

一种新型低剖面宽带微带开槽天线的设计

针对低剖面微带天线,提出一种新型的带宽展宽方法。通过在低剖面E-形微带天线中引入分布式LC谐振电路,使得该分布式LC电路产生的谐振点与低剖面E-形微带天线的固有谐振点相互靠近,从而有效地拓宽了天线的带宽。基于该设计思想,设计出工作于AMPS频段(824～894MHz)的低剖面微带天线,该天线的空气层厚度仅为0.0344λ0,远小于国内外文献报道的同类天线。测量结果表明:设计出的低剖面微带天线工作带宽达到9%(VSWR2),而且在该阻抗带宽内具有良好的辐射特性。该设计思想同样适用于其他形式的低剖面开槽微带天线设计。     

基于SSPPs的低剖面宽带八木天线阵列设计

提出了一种基于新型人工表面等离子体激元(Spoof Surface Plasmon Polaritons, SSPPs)馈电带有引向器的低剖面宽带八木天线阵列。天线阵列包括两部分:基于人工表面等离子体激元波导的四路宽带功分器和八木天线阵列。人工表面等离子体激元具有高的场局限性,将信号束缚在人工表面等离子体激元的凹槽结构中保证了信号的高效传输,减少了传输损耗。八木天线通过进一步加载引向器结构能够实现端射辐射特性。测试结果表明:天线阵列的回波损耗在4.5 ~6.05 GHz 频率范围内小于-10 dB。天线阵列实际增益在4.5 ~ 6.05 GHz 范围内最高可达11.1 dBi。     

基于超表面的低雷达散射截面宽频贴片阵列天线设计

该文设计了一种基于超表面(MS)的低雷达散射截面(RCS)宽频贴片阵列天线。该天线由工作在不同频段的两种开缝贴片天线组成2×4的八元阵,以此实现天线小型化并扩展其带宽,根据相位相消原理,将两种人工磁导体(AMC)以棋盘布阵的方式组成超表面加载到天线阵周围,使其具有低RCS特性。实测和仿真结果表明：加载超表面后,天线工作带宽由5.7~6.2 GHz扩展为5.6~6.6 GHz,相对带宽增大1倍,辐射特性基本保持不变;当平面波垂直入射时,天线单站RCS减缩效果明显,其中,X极化波下3 dB减缩带宽为5.3~7.0 GHz,最大减缩量达31 dB,Y极化波下3 dB减缩带宽为5.8~6.9 GHz。     

基于PIN二极管加载的机载相控阵天线RCS缩减

现代飞机未来要实现射频隐身性能的最大化,就要求机载雷达的开机时间越来越短,这就为机载雷达不开机期间,相控阵天线的低RCS 隐身设计提供了可能。在天线非工作时段,加载PIN 二极管有效地减小了微带天线的RCS。PIN 二极管在正向偏置和反向偏置状态下可分别等效为电阻和电容。针对不同入射状态的平面波,依据天线感应电场分布确定PIN二极管的偏置状态,并对正向偏置状态的PIN二极管的等效电阻值进行优化,实现天线RCS的缩减。仿真计算结果表明,在天线非工作时段,优化PIN二极管的工作状态,可以实现当前情况(入射方向、频率)下天线RCS 的缩减,且RCS缩减最大可超过25 dBsm;同时又可保证天线在工作时段的辐射性能不受影响。     

基于单层超表面的电大尺寸天线阵RCS减缩仿真分析

提出了一种基于单层透波型阻抗超表面(Transparent Resistive Metasurface, TRM)的电大尺寸天线阵RCS减缩方法。该超表面在垂直极化10 GHz处产生低插损透波窗口,而在其他频点和极化条件下作为有耗阻抗表面,天线阵列在带外频段近似全反射,可以作为接地面实现宽带吸波的RCS减缩。采用国产电磁仿真软件EastWave对"电大尺寸+精细结构"的"天线阵+超表面阵列"进行了全波仿真分析,评估单层透波阻抗超表面对电大尺寸天线阵的RCS减缩及辐射性能的影响。仿真结果表明,在天线阵增益损耗小于1 dB条件下实现同极化下带外频段和交叉极化下全频带的宽带吸波,为大型天线阵隐身设计提供了技术支撑。     

宽带低RCS超表面天线阵设计

该文利用电磁超表面与微带天线的结构高度相似性,设计了2种辐射特性几乎一致且具有反射相位差异的超表面天线,通过将2种天线单元进行棋盘布阵,在x极化波和y极化波照射下分别利用相位相消及匹配负载吸收实现了天线阵带内散射能量的抑制。实测与仿真结果表明：该超表面天线工作于6.0～8.5 GHz。x极化波垂直入射时天线单站RCS减缩6 dB带宽为6.2～10.5 GHz,最大减缩量达21.07 dB。y极化波垂直入射时天线的带内RCS减缩依然能达到3 dB以上。且实测与仿真结果吻合良好。该设计方法为实现天线阵带内RCS减缩提供了新的设计思路。     

基于CSRR结构的低RCS 微带天线设计*

基于互补开口谐振环奇异的折射率特性,研制了一种可用于雷达低可见平台的新型微带天线.采用等效分析方法对CSRR结构的等效媒质参数加以研究,并将其应用于普通微带天线非辐射边一侧的接地板上,在保证天线辐射特性基本不变的同时使散射波远离镜像方向,从而实现在空域中的带外雷达散射截面积减缩.仿真和测试结果表明,加载CSRR结构的微带天线仍为线极化,前向增益仅损失0.32dB,对于不同角度入射波镜像方向RCS均有减缩,其中法线方向RCS最大减缩量达到7.8dB.该设计具有低成本、设计简单、便于加工、利于共形等优点,为天线RCS减缩提供了新思路.     

基于子阵结构的大孔径相控阵天线设计

在卫星通信和飞行器测控中,大孔径相控阵天线结构上采用前端模拟子阵和阵间数字波束形成相结合的方式,可以克服天线面临的时间色散问题。子阵规模通过成本和子阵色散确定,阵间波束形成采用空时二维延时滤波器结构,滤波器系数采用查找表方式获得,便于工程实现。计算机仿真验证了系统结构、子阵划分、延时滤波器设计的正确性。     

基于准分形CSRR结构的低RCS微带天线

基于Koch曲线设计出一种准分形互补开口谐振环结构。研究表明该结构具有小型化、高电磁损耗及谐振频点灵活可控的特点。将该结构加载到普通微带天线接地板上,在保证天线辐射性能的同时实现了天线带外雷达散射截面积的有效缩减。仿真和测试结果表明,新型微带天线前向增益仅损失0.22 dB,在QF-CSRR结构谐振频点,RCS最大减缩达到26.2 dB。     

新型毫米波宽带圆极化微带天线阵列设计*

提出了一种基于H形缝隙耦合的毫米波方形切角圆极化微带天线单元,对影响其轴比特性的各参数进行了分析,并采用这种新型天线单元设计了4×4毫米波宽带圆极化微带天线阵列.仿真结果表明,该天线阵列阻抗带宽(S11＜-10dB)和轴比带宽(AR＜3dB)分别达到了25.9％(32.2 ～41.8GHz)和20.1％(32.6～ 39.9GHz),与传统圆极化微带天线阵列相比,分别提高9.7％和14.7％,天线阵列最大增益为19dB,在整个轴比带宽内,增益均大于15 dB,副瓣电平及交叉极化电平均较低.