X波段盘圈加速结构热阴极微波电子枪的研究

介绍了采用盘圈(DAW)加速结构在11.43GHz下研制的热阴极微波电子枪注入器，分析了注入器中DAW加速结构支撑杆对于微波特性的影响以及加速结构中的模式重叠问题. 针对该结构的强腔间耦合以及次临近耦合不能忽略的特点，对其调谐方法进行了分析研究.给出了该长腔链热阴极微波电子枪注入器的物理设计及粒子动力学计算结果，电子能量为5—6MeV，脉冲流强为40mA，电子束发射度为3.4πmm.mrad. 该微波电子枪的加工焊接已经完成，文中给出了其冷测结果.     

水稻,小麦后向散射特性的实验研究

对１９９０和１９９１年用Ｘ波段散射计测量的水稻和小麦后向散射系数在植物生长过程中随地物参数变化的结果进行了分析。结果表明：①Ｕｌａｂｒ对矮杆植被给出的经验模型与实验结果一致。②在水稻对微波的后向散射中，地面散射占主要部分。其后向散射系数可用植被参数Ｈ·Ｗ的线性模型来拟合。③由于麦田土壤含水量低，小麦后向散射系数一般比水稻低６ｄｂ左右。测量结果显示，在１８°入射角附近，小麦后向散射系数对土壤含水量较灵敏。在小麦生长过程中，测量的后向散射系数没有显示出明显的随生长期的规律性变化。     

X波段五腔渡越管振荡器的理论与实验研究

 提出了一种新结构的X波段五腔渡越管振荡器，进行了理论和实验研究。根据场分布进行了一维非线性分析，结果表明该结构可以产生高功率微波，并判断了工作模式，为TM₀₁模的3π/5模。采用粒子模拟验证了一维非线性分析的结论，并优化设计出五腔渡越管振荡器,优化结果为：输出功率约1 GW， 工作频率9.3 GHz，束波转换效率约22%。实验中，通过参数调节，得到频率约9.25 GHz，峰值功率约780 MW，脉宽（半高宽）21 ns的输出微波，束波转换效率约为16%。实验结果与模拟结果基本符合。     

X频段高频谱纯度频率合成器设计

针对高灵敏度接收机对频率合成器的高技术指标要求,构建了一种融合了直接模拟、直接数字以及间接数字的频率合成技术方案,根据该方案,成功实现了频率合成器的工程研制。通过测试,频率合成器相位噪声达-112 dBc/Hz@5 kHz,杂散抑制优于-75 dBc,频率分辨率小于1 kHz,10 MHz跳频时间约为13 μs,满足了高灵敏度接收机对频率合成器的高技术指标要求,为高纯度频率合成器的实现提供了一条新途径。     

一种X波段船舶导航雷达射频接收机设计

根据一种X波段船舶导航雷达的总体技术指标,研制了一款与之配套的低噪声镜像抑制射频前端接收机。整个接收机由限幅、低噪声放大、镜像抑制混频三个主要功能模块构成。在研制过程中采取由独立到集成的研制思路,在每个独立模块的性能经测试符合技术指标的基础上再进行整个接收机的集成设计及实验测试,给出了接收机的噪声及链路增益测试曲线。测试结果表明：该射频接收机在9.36 GHz~9.46 GHz频率范围内具有3.6 dB的噪声系数及2.5 dB的链路增益,镜像抑制度达到30 dB,各项性能指标均满足船舶导航雷达使用要求。整个前端模块体积小、成本低,适合民用领域的规模化生产。     

X波段大功率T/R组件

采用公共支路、发射支路、接收支路和电源调制及控制电路,设计制作了一种X波段大功率T/R组件。在组件中,利用低温共烧陶瓷(LTCC)基板实现了多层互连,采用Wilkinson功率合成器实现了大功率输出。在组件布局上,充分考虑腔体效应,合理安排各电路单元。在制作工艺方面,采用单元装配的方式,合理设置温度梯度。该组件在X波段9～10 GHz带宽范围内,接收支路噪声系数小于3.1 dB,接收增益为(25.7±0.2)dB,发射支路的功率增益大于30 dB,输出脉冲功率大于15W,移相均方根误差小于2°,衰减幅度均方根误差小于0.25 dB。     

X波段固态功率放大器的研制

介绍一种新型X波段固态功率合成放大器,其为脉冲工作方式,采用4个30 W末级功率放大模块,通过混合方式进行功率合成,得到80 W以上的峰值输出功率。最大脉冲宽度200μs,最大占空比40%。实测结果表明,无论是输出功率、体积尺寸大小,还是散热、可靠性等方面都有较大的提升。     

X波段高性能低噪声放大器的设计与实现

设计并实现了一种适用于X波段(11~12 GHz)的高性能低噪声放大器(LNA),该低噪声放大器选用Ga As FET(MGF4941AL)低噪声半导体管,采用三级级联的方式设计,三级通过采用不同静态工作点之间的配合,达到降低放大器噪声提高增益的目的。利用微波电路仿真软件ADS仿真优化后加工实物并测试。测试结果表明,低噪声放大器在11~12 GHz工作频带内的噪声系数小于2dB,输入/输出驻波比(VSWR)小于2,功率增益大于30 d B,增益平坦度小于1.5 d B,适用于X波段接收机前端。     

X波段功率放大器设计

简要介绍了X波段100W固态功率放大器的设计过程,包括整机的设计框图、关键电路的设计仿真等,从功率管功耗的角度就设计过程中功率管的选择方法进行了详细探讨,并简要介绍了无过冲功率控制技术。     

基于X波段雷达图像反演近岸水深技术研究

在浅水区域,局部的海底地形影响着表面波的传播,基于这种传播变化可反演出局部的水深。首先通过输入非等值水深模拟出浅水区域的非均匀波浪场时间序列图像,继而根据X波段雷达的成像机理,模拟出了时间序列的雷达图像。利用局部反演算法对模拟数据进行处理反演出局部的水深值,并与输入的水深值进行对比,结果吻合较好,对进一步利用实际的雷达图像反演非均匀场的水深具有重要的指导意义。