E波段折叠矩形槽波导行波管的研究

分析了一种适用于E波段81~86 GHz空间行波管的新型慢波结构——折叠矩形槽波导.折叠矩形槽波导来源于传统的矩形槽波导,将E面沿其纵向来回弯曲而形成.利用电磁场仿真软件Ansoft HFSS设计优化并最终确定了E波段折叠矩形槽波导的关键几何尺寸.同时,模拟仿真出了折叠矩形槽波导在中心频率f=83.5 GHz处的耦合阻抗沿x和y方向上的变化趋势,得出其可通过加载带状电子注获得更高的平均耦合阻抗.利用CST粒子工作室模拟得出:折叠矩形槽波导行波管在中心频点83.5 GHz处输出功率为210 W,电子效率达到8.05%.     

A high-speed power detector MMIC for E-band communication

An E-band high speed power detector MMIC using 0.1 μm pHEMT technology has been designed, manufactured and experimentally characterized. By employing a 4-way quadrature structure for phase cancellation, the first, second and third harmonics can be suppressed and the ripple at the output is minimized. Compared to conventional topology with a low pass filter, a short response time and high speed performance of demodulation can be reached. Simulated results indicate that the detector is capable of demodulating an on-off keying signal at a data rate up to 5 Gbps. The fabricated chip occupies 1×1.5 mm²and the on-wafer measurement shows a return loss of less than -15 dB, responsivity better than 700 mV/mW and dynamic range of more than 25 dB over 70 to 90 GHz.     

E-band通信系统中高速并行FIR成形滤波器设计

为实现E-band(E频段)通信系统中的高速成形滤波,在已有快速FIR滤波算法(FFA)基础上,通过快速短卷积迭代以及张量展开算法,设计了一种高速并行FIR成形滤波器,并进行硬件复杂度分析与时延分析。浮点和定点数仿真验证结果表明,所设计高速并行滤波器在硬件实现上可减少21%的乘法运算操作和1314%的时延单元,6比特以上小数量化可达到系统成形滤波需求。     

E波段81~86 GHz行波管放大器研制

介绍了一种面向高速无线通信应用的E波段连续波行波管放大器(TWTA)。该放大器将E波段折叠波导行波管和小型化高压电源集成为一体,外部仅需低压供电,使用便捷。放大器主要性能指标包括：工作频率81~86 GHz,饱和输出功率>80 W,小信号增益>38 dB,总效率>22%,外形尺寸为38 cm×20 cm×6.3 cm,可满足机载使用环境,具有大功率、宽带、高效率、小型化及高可靠的优点。     

宽带E波段无线传输系统

本实验采用74 GHz本振源与一对矩形喇叭天线实现了非归零开关键控(NRZ-OOK)信号在室内环境下的传输。在实验中还研究了不同传输距离和速率对系统性能的影响。结果表明误码率性能随着距离和速率的增加而下降,使用前向纠错编码(FEC)的5 Gbit/s和6 Gbit/s信号可以在3.6 m内实现无误码传输,而7 Gbit/s信号只能在2.4 m内实现无误码传输。     

E波段倍频放大模块设计

E波段是毫米波中非常重要的频段,也是较为缺乏研究的频段.E波段可三倍频至亚毫米波频段,其中220 GHz是大气吸收窗口,具有非常重要的研究价值.基于此,文中设计了一款E波段倍频放大模块,为220 GHz太赫兹发射机提供三倍频源信号,该模块输入频率为11.1～13.34 GHz,输出频率为66.6～80 GHz,输入功率...     

E波段连续波空间行波管研制进展

针对高波段空间行波管的卫星通信应用需求,介绍了E波段连续波空间行波管的研制情况。该行波管通过进一步优化折叠波导慢波结构参数和调整周期跳变方案,实现改善带内增益波动性、提高效率的目的。研制出的样管在14.7 kV、74 mA条件下,实现电子注动态流通率高于98%,在71~76 GHz范围内,输出功率大于85 W,总效率大于37%,增益大于40 dB。     

哥德堡地区基于无线通讯网络的水汽密度监测分析

利用无线通讯网络中的微波链路来监测降雨和水汽等是大气环境监测的新技术之一。这个技术可以测量近地面的降雨强度和水汽密度等气象参数,具有时空分辨率高、成本低等优势。利用瑞典爱立信公司(Ericsson)提供的位于哥德堡地区E频段的微波通讯链路资料、位于链路一端的气象站1资料和由瑞典气象水文研究所(SMHI)气象网站提供的气象站2资料,对2017年06月13日至2017年07月13日近1个月的水汽密度进行反演计算和分析。结果表明:同一区域的不同地点处的气象要素有一定的差异性,同一区域的温度会有一定的浮动(0~4℃),两者之间的相关性为0. 87;微波通讯链路反演的水汽密度结果与研究区域的地面气象站1和气象站2测量结果有很好的一致性,两者之间的相关性分别为0. 89和0. 97,均方根误分别差为0. 75 g m3和0. 79 g m3;利用微波链路,与现有的湿度监测方法相比,可以为现有的天气监测网络提供额外的丰富的数据源。     

基于GaAs PHEMT工艺的60~90GHz功率放大器MMIC

研制了一款60~90 GHz功率放大器单片微波集成电路(MMIC),该MMIC采用平衡式放大结构,在较宽的频带内获得了平坦的增益、较高的输出功率及良好的输入输出驻波比(VSWR)。采用GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)标准工艺进行了流片,在片测试结果表明,在栅极电压为-0.3 V、漏极电压为+3 V、频率为60~90 GHz时,功率放大器MMIC的小信号增益大于13 dB,在71~76 GHz和81~86 GHz典型应用频段,功率放大器的小信号增益均大于15 dB。载体测试结果表明,栅极电压为-0.3 V、漏极电压为+3 V、频率为60~90 GHz时,该功率放大器MMIC饱和输出功率大于17.5 dBm,在71~76 GHz和81~86 GHz典型应用频段,其饱和输出功率可达到20 dBm。该功率放大器MMIC尺寸为5.25 mm×2.10 mm。     

美军E频段通信技术发展述评

美国国防高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA)采用E频段通信,设计、建立并验证了移动设备与机载平台间的自组织、可扩展的数据回传网络及稳健的、大容量骨干网络。对美军E频段通信的发展情况进行了梳理,针对“移动热点”与“100 Gb/s”两个典型项目从应用场景、性能指标、进度安排、关键技术等方面进行了分析,最后给出了对我国相关领域技术创新的启示与思考。