基于谐振式反射器的脑活动探测天线设计

设计了一款用于脑活动探测的超宽带定向天线。该天线采用了平面菱形单极天线的宽频带特性,通过缺陷地结构实现小型化。为了增强天线的定向辐射能力,设计了一种花瓣形谐振式反射器,在较宽频带内产生同相反射,并可减少剖面高度至0.1λ0。该天线整体结构具有尺寸小、重量轻的特点。对天线结构进行仿真优化并加工实测,测试结果与仿真的一致性表明了该天线具有超宽带的特点,实测阻抗带宽为0.91~2.42 GHz(91%),且远场方向图表明了天线具有良好的定向性能,因而该天线可以应用于人脑活动探测等领域。     

一种机载超宽带相控阵雷达T/R组件设计

针对机载有源相控阵雷达小型化、多功能、高功率的要求,研制了一款应用于C、X、Ku波段的双通道超宽带T/R砖块组件,外观尺寸为30.0 mm×70.0 mm×8.5 mm.组件在工作频带内可以实现6位移相、6位衰减,工作带宽达到12 GHz,发射输出功率≥ 37 dBm,接收增益达到22 dB.通过对电路中无源结构进行仿真,并利用得到的仿真结果和射频芯片实现链路仿真,解决了超宽带T/R组件端口驻波较差和接收增益平坦度差且难以预估的难题.最终制造的T/R组件具有超宽带、低噪声、高功率以及良好的幅相性能.     

基于嵌套负载牵引技术的超宽带高效功放设计

提出了一种基于嵌套负载牵引技术的多倍频程功率放大器的设计方法。与传统的负载牵引技术不同,该方法考虑了基波阻抗与二次谐波阻抗之间的相关性,能够提供更精确的设计区域。它不仅可以研究带内谐波对功放多倍频性能的影响,而且可以改善设计空间,使宽带匹配网络设计更加方便。为验证该方法的可行性,设计并实现了一款超宽带功率放大器。实验结果表明,在0.3~3.2 GHz(相对带宽165.7%)频段内,漏极效率为61.8%~73.6%,输出功率为40.2~42.6 dBm,实现的功放面积为7.4 cm×3.0 cm,与其它性能相近功放相比,面积明显减小。     

五陷波超宽带天线的研究与设计

为滤除窄带信号对超宽带通信系统的干扰,研究并设计了一种具有五个陷波特性的超宽带天线。采用微带线馈电,在辐射贴片上刻蚀一个椭圆形开环谐振器,并在馈线旁制作了四个不同尺寸的U 形寄生短截线,以实现天线的陷波特性,天线尺寸为30 mm×40 mm×0.8 mm。仿真实验验证了天线工作频率范围为2.8~12 GHz;有效滤除了WiMAX 波段(2.94~3.42 GHz)、INSAT 波段(4.42~4.53 GHz)、WLAN 波段(5.32~5.5 GHz)、X 波段上行频(7.01~7.27 GHz)和X 波段下行频(7.57~8.05 GHz)。实测数据表明,天线的工作频段、方向性、增益及五个陷波特性等性能指标良好。     

G.fast数字用户线路阻抗不匹配信道模型研究

基于数字信号传播理论中的反射原理,采用反射系数刻画线路阻抗不匹配程度,利用线路阻抗匹配时测量得到的信道数据（直接信道、远端串扰信道和近端串扰信道）,建立了一个G.fast数字用户线路阻抗不匹配时信道数学模型.当线路终端处于断开时,利用该模型生成的信道数据与实际测量的信道数据基本吻合,证明了该模型的正确性.由于采用反射系数刻画线路阻抗不匹配程度,该信道模型可仿真终端设备在不同阻抗值的情况下对通信系统信噪比的影响,从而提出线路终端设备阻抗最大允许的变化范围,为终端设备制造商在阻抗设计时提供一定的理论指导.     

介质加载超宽带四脊喇叭馈源

针对四脊喇叭馈源在高频区域照射效率急剧下降,进而导致馈源工作带宽受限的问题,文中提出了一种介质加载超宽带四脊喇叭馈源。研究表明:四脊喇叭中央加载的介质棒能够起到稳定四脊喇叭高频区相心位置和展宽高频区波束宽度的作用,从而将原四脊喇叭馈源的工作带宽从5 个倍频程扩展到10 个倍频程。该馈源反射系数低于-10 dB,用于照射焦径比为0. 36 的10 m 反射面天线,整个频带内天线口面效率高于50%。     

超宽带高增益八木天线

八木天线实现超宽带和高增益的关键分别是展宽馈源带宽、增加引向器数量或提高馈源增益。基于上述思路,采用U 形管折合振子馈源、管内塞入同轴电缆变换段,在两管中间增加一个平行寄生导体片;将引向器增加至20个并优化它们的直径、长度和间距;最后,在馈源振子和反射板之间增加一根导体反射器。运用上述创新方法,八木天线实现了超宽带工作,带宽达到46.3%(1.36-2.18 GHz,VSWR￡2.0),增益高达17.16 dBi,前后比大于17 dB,效率大于90%, 性能显著提升,将使八木天线应用领域进一步扩展。     

一种新型的INS与UWB融合的室内行人跟踪方法

针对单一室内定位系统定位精度低、鲁棒性差的问题,提出了一种新型的基于动态鲁棒容积卡尔曼滤波的超宽带(Ultra-wideband,UWB)与惯性导航系统(Inertial Navigation System,INS)融合的定位方法.首先建立了一种易于实现的UWB-INS融合定位框架,然后提出了一种动态鲁棒容积卡尔曼滤波算法以处理多源数据的融合.提出的滤波算法可将M估计理论、强跟踪算法、动态增强策略与传统的容积卡尔曼滤波算法结合,以此缓解外界噪声和系统模型误差对状态估计的不利影响.在UWB-INS组合定位框架内采用动态鲁棒容积卡尔曼滤波,可实现对室内行人运动轨迹的精确稳定跟踪.实际数据测试和Matlab仿真验证了所提方法在复杂环境下其定位精度和鲁棒性均优于单一依赖UWB或INS技术的定位系统.     

基于跳频技术的FMCW雷达超宽带调频抗干扰方法

调频连续波雷达调频信号的非线性极易导致差频信号的频谱混叠,传统的研究都集中在调频信号非线性的克服或补偿上,但也只能提高较窄带宽范围内的线性,并不能提高雷达的抗干扰性能.基于跳频技术对调频信号进行频率调制,使雷达以跳频方式工作在超大带宽,克服了差频信号频谱混叠造成的影响.理论分析和仿真结果表明,该方法不仅保障了雷达测距测速的有效性,而且极大地提高了雷达的抗干扰性能.     

紧凑型多陷波超宽带天线设计与研究

提出了一款紧凑型多陷波特性超宽带天线,该天线由圆形贴片和改进的接地板组成。采用在辐射贴片上开两个圆弧状U形槽和接地板上开一个U形窄缝隙的结构使其具有多陷波特性。天线的体积仅为32 mm′25 mm′1.6 mm,结构紧凑。仿真与测试结果表明:该天线工作带宽为2.8 ~ 16 GHz,实现了3.2~3.8 GHz、4.5~5.5 GHz 和7.2~8.6 GHz 3个频段的陷波特性,有效阻隔了WiMAX(3.3~ 3.6 GHz)、大容量微波通信频段(4.5~5 GHz)、部分WLAN(5.1~5.35 GHz)、X波段(7.25~7.75 GHz)和国际电信联盟(ITU)波段(8.01~8.5 GHz)窄带信号的干扰。除陷波频段外该天线具有良好性能和辐射方向性,更适合应用于超宽带系统。