W波段64通道相控阵微系统设计与实现

相控阵微系统的主要特征是电路与天线的高度融合集成,将三维微纳集成技术和微电子技术紧密地结合在一起,切合相控阵高频化、小型化和低成本的发展需求。本文设计了一款W波段的封装天线相控阵微系统,该相控阵采用硅基三维集成的方式将T/R多功能芯片、天线阵列集成在一个微系统模块中,并详细介绍了基于硅工艺的多功能收发芯片设计和相控阵封装天线设计。给出了相控阵微系统的测试结果。该微系统具有高集成度、高性能、低成本的特点,可以为高速无线通信、高精度探测和成像等应用提供一个较优的技术路径。     

一种D波段平行微带线90°相位反相器

基于0.13 μm SiGe BiCMOS工艺,设计了一款D波段的并行微带线90°相位反相器,它由一个180°核心反相器和带有两个并列双地槽的平行微带线构成。采用两侧带有并列双地槽的平行微带线结构可以有效地改善该90°反相器的阻抗匹配和能量损耗,从而实现低的插入损耗、回波损耗和相位误差。通过3D建模和电磁场全波分析得到,该90°相位反相器的回波损耗S11的 －20 dB带宽为116~218 GHz,基本覆盖了整个D波段,在155 GHz工作频率处S₁₁可以达到－65 dB;插入损耗S21的－1 dB带宽为80~220 GHz,在155 GHz工作频率处S₂₁可以达到－0.47 dB;±5°相位误差带宽为150~163 GHz,在155 GHz工作频率处的相位误差为1.15°,非常适合于D波段的应用。     

航空航天特色电力系统分析课程建设探索

“电力系统分析”是电气工程的专业基础课，旨在让学生了解电力工业和系统现状，掌握学科的技术内涵。近年来电力系统电力电子化特征逐渐突出，“电力系统分析”课程需与时俱进。本文以南京航空航天大学为例，阐述了课程的设置现状，并结合电力系统发展趋势，以航空航天电气系统为支撑点，提出航空航天特色的“电力系统分析”教学体系构建思路和措施，可服务于专业人才培养和一流学科建设。     

一种改进的RSSI测距定位算法

针对接收信号强度指示(Received Signal Strength Indication,RSSI)定位模型易受环境影响导致测距误差较大的问题，提出了采用天牛须搜索(Beetle Antennae Search,BAS)优化后向传播（Back Propagation，BP）神经网络拟合测距模型，克服了对数衰减模型易受环境干扰、参数取经验值等问题。首先，利用卡尔曼滤波对RSSI值进行校正，将校正后的数据输入BAS-BP网络拟合出测距模型并通过测距模型输出距离值；然后，利用极大似然估计法求解未知节点的坐标。实验结果表明，与BP模型和粒子群优化的BP模型相比，改进方法收敛速度快，定位精度提高更加明显。     

一种0.13 μm CMOS K波段LNA

基于0.13 μm CMOS工艺,设计了一种工作于K波段的低噪声放大器。输入匹配采用一种改良π型匹配网络,输出匹配采用L+π型匹配网络,避免了电容击穿的风险和源端大电感的引入。电路使用级间L型匹配的方式,利用第一级电路的输出寄生电容和第二级电路的输入寄生电容,有效地提高了电路的增益,降低了噪声。仿真结果表明,该低噪声放大电路为单电源1.5 V供电,在27 GHz频率处的增益为27 dB,噪声系数为3.75 dB,输入回波损耗和输出回波损耗分别为－11.1 dB和－20.5 dB。     

一种基于130 nm CMOS工艺的K波段混频器

基于130 nm CMOS工艺,设计了工作于K波段的双平衡下变频混频器。在传统吉尔伯特单元基础上采用电流复用注入结构,减小了开关级的偏置电流,提升了开关性能。在开关级源端引入谐振电感,消除了开关共源节点处的寄生电容,抑制了射频信号的泄露,提高了增益,减小了噪声。仿真结果表明,输入射频信号为24 GHz,本振信号为24.5 GHz,本振输入功率为-3 dBm时,该混频器的转换增益为25.8 dB,单边带噪声系数为6.4 dB,输入3阶互调截点为-8.6 dBm。     

“直流配电系统分析与控制”课程建设

“直流配电系统分析与控制”是南京航空航天大学电气工程系新开设的研究生课程,旨在让学生了解电气工程领域直流配电的发展现状,掌握直流配电的技术内涵。针对性地分析了该课程的定位与教学目标,并以陆上系统为主体和航空航天应用为特色,规划和实践了课程教学内容,从而服务于一流学科建设和直流配电专业人才培养。