甚低频通信信道建模与仿真

甚低频通信受环境因素影响,其信道参数存在明显的时、空、频三维不均匀性,导致甚低频发信台对广阔的通信海区并不能满足在时间和空间上的无缝覆盖,易造成对潜指挥不畅。利用甚低频电波传播的可预测性,应用波导模式理论建立甚低频信道模型,对其信号场强进行预测,并进行了计算机仿真,仿真结果与实测数据吻合较好,表明利用该模型可实现通信效果的精确预报,从而提高对潜通信的效能。     

圆形槽波导-波纹圆形槽波导模式变换器的仿真设计

应用基于有限元方法的仿真软件HFSS,分析和设计了圆形槽波导-波纹圆形槽波导模式变换器。变换器由具有渐变波纹深度的波纹圆形槽波导构成,可实现TE11到HE11的模式转换。分析表明,变换器的长度和第一个波纹的深度是影响其性能的主要因数。在保持变换器优化长度不变的条件下,调整波纹周期、增加波纹数目和波纹宽度对改善变换器的性能效果不明显。所设计的具有5个渐变深度波纹的模式变换器,在中心频率36GHz上回损可达30dB。变换器实测的结果与仿真分析之结论吻合较好。     

基于圆盘加载波导的THz 分布作用振荡器的模拟研究

提出了一种新型的基于圆盘加载波导的THz 分布作用振荡管（Extended-Interaction Oscillator, EIO）,它由圆盘加载波导输入谐振腔、漂移段和输出腔三部分组成。利用2.5 维电磁仿真软件－UNIPIC 对其进行模拟研究。研究表明慢波结构的长度、漂移管的长度和输出管的高度对输出功率和频率产生显著影响。经过最优化设计,在注电压为27.7 kV,电流为20 mA 的条件下,仿真得出其中心频率为730.86 GHz ,峰值功率为442.1 mW 的THz 波。     

S 波段宽带高平均功率速调管群聚段的研制

介绍一种S 波段、200MHz 带宽、22kW 以上高平均功率速调管群聚段的研制过程。热测结果和2.5 维Arsenal 软件都验证了最初设计时带内存在凹点。在整管长度和腔体间隙渡越角不变的前提下,将二、三腔设计为对腔,有效地消除了带内凹点,证明对腔是消除凹点的有效方法之一。采用一维大信号软件研究各腔参数对输出功率的影响,有效地提高了高端频点的功率和整个带内功率,计算结果和热测结果的变化趋势基本一致。     

轴向输出相对论磁控管真空室过渡段设计

相对于径向输出相对论磁控管而言,轴向输出相对论磁控管具有结构紧凑、高阻抗、角向均匀性、工作模式稳定以及高功率输出等一系列优点。但由于外加磁体对轴向输出端半径的限制,导致真空室的轴向长度大于磁控管的轴向长度,为了实现工程应用,一段较短的轴向输出过渡段被设计。文中主要是通过仿真软件仿真找到较为有效的过渡段设计以实现在S 波段π 模工作模式下的轴向输出相对论磁控管的能量有效输出。整个器件的轴向输出段的总长度为378 mm,输出端圆柱波导的半径为73.8 mm。在三维粒子模拟下得到一种较为有效的过渡段结构,功率转换效率为28.7%,相应的输出功率为1.371GW,辐射模式为TE01 模。     

一种利用耦合阻抗改善天线阵列匹配的方法

提出一种利用无源辐射贴片寄生阵与阵列单元之间互耦效应Smnqp(第mn个天线单元与第qp个无源贴片之间的耦合系数),改善天线阵驻波特性的方法.分析Smnqp与天线阵单元之间耦合系数Smn(m≠n),增益,回波损耗Smn(m=n)的关系,可以得出适当的Smnqp可以降低天线驻波,而根据文献(10)的描述,在天线增益不变的情况下,Smn(m≠n)应该增大.实际应用中,可以通过修改贴片尺寸改变Smnqp.如果合理应用,可以优化天线性能.基于上述理论,设计3×3矩阵并对HFSS仿真结果进行分析,得出Smnqp对天线回波损耗,增益,等各种性能的影响.     

屏蔽技术(三)

4．3．11截止波导技术波导都具有特定的截止频率,低于其截止频率,电磁波将无法在其内部有效传播。实际上,波导对低于其截止频率60％的频率上的信号的衰减量要远高于屏蔽机箱上同等尺寸的孔缝,如图4W所示。     

8 GHz～18 GHz波纹方波导移相器的研究

波纹方波导圆极化器是常用的圆极化器,波纹方波导移相器是它的关键组成部分.文中以路的方法对波纹方波导移相器进行了分析,计算了周期长度内相移量的宽频带特性和波纹方波导各个尺寸对驻波比的影响.应用电磁仿真软件对8 GHz~18 GHz波纹方波导移相器进行了优化,最后在整个频带内得到的相移量为90°±12°,驻波比小于1.1.加工后与其他零件装配成圆极化器,经过测试,在整个频带内轴比小于3 dB.     

堆叠H形多频段微带天线

结合分形树理论和H形贴片结构,设计了一种堆叠式多贴片的微带天线.该天线主要由1个馈电单元和4个H形寄生贴片组成,具有5个工作频段,每个频段的辐射方向图一致性好.H形结构的应用,使得该天线比常规矩形贴片天线的尺寸小.此外,用传输线模型理论分析了该天线,给出了谐振频率的计算公式,并对天线进行建模、仿真、分析和实测,实测结果和仿真结果吻合.     

相控阵雷达中宽带波导和差网络的研究

介绍了一种由4个宽带波导魔T级联而成的X波段宽带和差网络.采用一种改善宽带波导魔T频率特性的新颖方法,在波导魔T的E面上级联变换段和H臂上增加电感膜片,得到40%带宽内优异电性能.并通过理论分析、三维电磁仿真构造了具有同样优异性能的宽带波导和差网络.最后,给出了波导魔T和波导和差网络的实测结果.