大功率毫米波行波管AM/PM转换特性大信号解析理论的研究

毫米波行波管是未来通信发展的重要方向,由于AM/PM转换是影响毫米波行波管通信的重要非线性特性指标,因此AM/PM转换的研究对实现毫米波行波管线性化具有重要意义．本文基于相位展开的毫米波行波管欧拉大信号注波互作用理论模型,忽略高于二阶的非线性项,建立简化的欧拉大信号注波互作用理论模型．采用逐次逼近法推导其解析解,建立二阶逼近的欧拉大信号解析理论模型．利用欧拉大信号解析理论模型推导AM/PM转换的解析解,并发现AM/PM转换的产生与电子相位直流分量的激励成正比．应用建立的欧拉大信号解析理论和AM/PM转换解析模型对一支Q波段毫米波行波管进行大信号分析,并与拉格朗日理论模型以及传统的欧拉非线性理论模型进行对比．结果表明：欧拉大信号解析解的功率、增益和相移以及AM/PM转换与拉格朗日理论在线性区和中度互作用区十分吻合,饱和增益最大误差小于8.5%．同时,相较于传统的欧拉非线性模型,欧拉大信号解析解对非线性区增益和相移非线性特性的描述更具优势,即不但具有更高的精度,而且表现出传统欧拉非线性模型无法描述的增益压缩和相位失真现象．仿真结果验证了欧拉大信号解析解和AM/PM转换解析模型在线性区到中度互作用区的正确性和有效性．该AM/PM转换解析模型为后续研究毫米波行波管AM/PM转换非线性特性的物理机制与抑制方法奠定了基础．     

螺旋线行波管欧拉非线性注波互作用理论

如何获得螺旋线行波管的欧拉非线性解析解是研究其非线性特性产生物理机制的关键.本文采用逐次逼近法,详细推导了螺旋线行波管的欧拉非线性注波互作用解析解,获得了电场与电子相位的解析关系,并将逐次逼近解析解与拉格朗日理论以及传统的欧拉理论进行对比.仿真中采用了一支C波段和一支Ku波段的螺旋线行波管(均匀螺距分布),仿真结果表明...     

考虑谐波互作用的行波管欧拉非线性理论模型

基于拉格朗日体系的考虑谐波互作用的理论模型,将离散的粒子近似处理为流体,得到电子相位的连续分布函数.对电子相位连续分布函数进行傅里叶一阶展开,并结合贝塞尔母函数关系式,建立了考虑谐波互作用的欧拉非线性理论模型.应用考虑谐波互作用的欧拉非线性理论模型对一支L波段空间行波管和一支C波段空间行波管进行大信号分析,并与拉格朗日理论模型进行对比.结果表明:在增益1dB压缩点之前,考虑谐波互作用的欧拉非线性理论模型与拉格朗日理论模型十分符合,增益最大误差不超过4%.考虑谐波互作用的欧拉非线性理论模型能够有效的对增益1 dB压缩点之前的谐波进行分析.仿真结果验证了考虑谐波互作用的欧拉非线性理论模型的正确性和有效性.考虑谐波互作用的欧拉非线性理论不但提供了一个谐波快速计算模型,而且为后续研究行波管谐波的产生机理与抑制方法奠定了基础.     

基于Xampling的MWC系统设计与实现

调制宽带转换器(Modulated Wideband Converter,MWC)系统是一个将原始的模拟信号送入多通道,进行同时调制滤波之后,以一个较低的采样率进行采样,为稀疏多频带信号采样率高的问题提供了一种欠采样解决方案,同时为解决目前商用模拟数字转换器(Analog-to-Digital Converter,AD...