MOMENTUM法设计微波功率放大器

文章在对Momentum方法进行研究的基础上,利用ADS软件进行2-tone负载牵引法得到了晶体管输入和输出阻抗。在晶体管稳定性分析的条件下,运用共轭匹配法设计匹配网络,并将匹配网络转化为Momentum元件再用于电路设计中,大大提高了设计的准确性。成功设计出了LDMOS微波功率放大器。对比采用Momentum元件和理想原理图设计两种情况下功率放大器的小信号S参数和大信号下的输出结果,证明了设计过程的准确性。     

星载氮化镓固态功率放大器整机高可靠设计技术研究

为了满足星载应用对于固态功率放大器长寿命的应用需求，针对近年来研究较多的氮化镓（gallium nitride,GaN）固态功率放大器（solid state power amplifier,SSPA），阐述了器件存在的可靠性问题，提出了整机高可靠设计方法。首先，探讨了氮化镓器件的典型失效机理，给出了氮化镓器件在高场退化以及热退化方面的研究结果，分析了逆压电极化效应及热载流子效应引起器件退化的物理机制。其次，围绕降额设计、整机热设计以及电路稳定性设计，研究了如何针对氮化镓器件的特点实现星载固放的高可靠设计，并给出了典型的仿真及实验结果。最后，给出了典型的星载固态功率放大器空间环境模拟试验结果，产品在热真空试验、温循老炼以及高温老炼等试验过程中表现出了较高的稳定性和一致性，为氮化镓固态功率放大器的上星应用提供了有力的支撑。     

L波段高效小尺寸功率放大器载片设计

为了应对当前市场对功率器件更低成本、更小尺寸和更优性能的要求，设计了一款工作频率为1.2～1.4GHz的高效率小尺寸氮化镓（gallium nitride,GaN）基功率放大器载片。使用有源时域负载牵引系统对GaN管芯进行在片测试并提取管芯的非线性行为模型，在先进设计系统（advanced design system,ADS）软件中利用模型进行阻抗匹配电路设计和仿真，将功率放大器端口匹配到了目标阻抗50Ω。该载片采用谐波控制技术使功率放大器附加效率提高了6%～8%，采用高介电常数的陶瓷材料将载片电路集成在8mm×8mm。实测结果显示，放大器在漏源电压28V、100us脉宽和10%占空比脉冲输入的工作条件下，在小尺寸的载体上实现了输出功率大于56W，功率附加效率大于78%的高效率指标。     

基于锁相环原理的915MHz信号发生器设计

基于锁相环原理设计研制一款915MHz信号发生器。发生器由锁相环路和功率放大器两部分组成,锁相环路由频率合成芯片ADF4153、无源三阶滤波器、压控振荡器VCO190-915TY构成,功率放大器采用功放管MW6S004NT设计实现。利用ADS软件分别建立锁相环和功率放大器模型,完成功率放大器的阻抗匹配设计,并进行性能仿真,最终实现了信号发生器的硬件样品。仿真结果显示,信号发生器在915MHz处S21为24.205d B,输出功率1d B压缩点为37.022d Bm。样件实物测试表明,信号发生器在915MHz处频率稳定,输出功率达到14.904d Bm,整体性能良好。     

星用C频段50W固态功率放大器设计

为了满足通信卫星对于固态功率放大器高功率、高效率、高集成的要求，文章提出了一种星用C频段固态功率放大器的设计方法。首先通过采用半导体单片集成电路芯片，对射频电路进行创新性设计，将电调衰减、数字增益控制、功率放大等功能集成在一个模块中，实现功率放大器的高集成；其次，通过整机热设计，并结合红外热像仪测试，优化高功率氮化镓器件的散热途径，在实现整机大功率输出的同时，保证整机的高可靠应用；最后，对电源电路进行优化设计，使得固放电源具备高效率、高稳定的特点，为射频电路提供稳定的供电。温度循环、热真空等试验结果表明，所研制的C频段50W固放性能稳定、可靠性高，满足星载应用要求。     

星用小型化Ku频段8W固态功率放大器设计

为了满足卫星分系统对于固态功率放大器小型化的要求，提出了一种星用Ku频段8W固态功率放大器的设计方法。首先采用集成化设计技术，将所有射频功能集中在单个模块中，实现固态功率放大器整机的小型化；其次，通过优化整机热设计，使得微波功率单片满足结温降额要求，实现整机高可靠；最后，通过优化电源电路设计，提高电源的抗干扰能力，实现整机的高稳定。利用以上技术，实现了输出功率大于8W、效率高于22%、重量仅为770g的Ku频段星载固态功率放大器研制，相比传统的分立器件单机，体积缩小了近1/2。空间模拟环境试验结果表明，所研制的Ku频段8W固态功率放大器具有较高的可靠性，满足宇航应用要求，目前已实现在轨运行。该单机非常适用于我国“快、智、廉”卫星型号的应用，未来具有广阔的应用前景。     

三毫米波段四次谐波混频器的研究

文章采用微带结构研制出三毫米波四次谐波混频器。该混频器核心器件采用型号为MS8251-P261的GaAs梁式引线肖特基势垒二极管对。先用谐波平衡法分析出反向并联二极管对在本振信号单独激励下的大信号阻抗,并由此设计出本振网络;然后模拟出该器件在大信号本振激励下的小信号射频输入阻抗,并由此设计出射频网络。整个电路设计和安装在介电常数为2.22、厚度为0.127mm的RT/Duriod 5880基片上。当本振频率为23.15GHz时,该混频器射频输入88GHz～94.4GHz,实测带内变频损耗小于20dB。     

一种适用于无线能量传输的高效放大器

为了提高无线能量传输(WPT)系统中功率放大器的工作效率,文章提出一种新型高效率逆F类功率放大器。通过理论分析说明了F类、逆F类功率放大器高效的原因在于谐波控制,而导通电阻的存在使得逆F类功率放大器效率高于F类放大器,然后阐述了逆F类功放的实现方法,最后采用GaN晶体管CGH40010F大信号模型仿真验证了逆F类功率放大器的高效率特性。     

降低发射装置随动系统功率放大器结温的方案设计

通过理论阐述和Matlab仿真，对某型号发射装置随动系统功率放大器结温高的原因进行了分析；同时结合随动系统所用的IGBT器件的伏一安特性，给出了在主回路中采用并联IGBT降低功率放大器结温的设计方案。     

微波功率放大器AM-PM转移系数测试方法研究

针对星载微波功率放大器AM PM转移系数指标缺乏考核方法的问题，文章根据多载波非线性工作原理，通过输入放大器双载波信号、调整输入信号幅度变化、分析输出信号相位变化情况的测试方法，设计了通过矢网进行测试的方案。根据方案所搭建的测试系统，完成了放大器的测试验证，测试精度可达0.1（deg/dB）。研究结果表明，文章给出的这种AM PM转移系数测试方法，是有效、可行、实用的，为全面评估国产化星载微波功率放大器提供了具体的测试方法。     

星载功率放大器NPR测试方法研究

针对星载功率放大器噪声功率比(noise power ratio,NPR)指标缺乏考核方法的问题,根据多载波非线性工作原理,使用基于数字I/Q调制的方法在Matlab里编辑基带波形文件,形成具有陷波的宽带多载波信号,依据频谱仪采样的数字预处理方法校准宽带多载波信号的幅度平坦度,调节矢量信号源I/Q两路的功率偏置进而调整陷波的深度来生成满足条件的宽带多载波激励信号。通过输入放大器该校正后的激励信号、分析被测放大器件输出端频谱陷波内产生的互调失真分量的测试方法,设计了通过矢量信号源和频谱仪进行测试的方案。根据方案所搭建的测试系统,完成了某K频段行波管放大器（主载波频率为19800MHz,带宽为80MHz）的测试验证。研究结果表明,提出的NPR测试方法有效可行,为考核星载微波功率放大器NPR指标提供了具体的测试方法。     

射频卡读写模块的设计

提供作为射频卡读写器核心的射频卡读写模块的一种完整的设计方法。介绍其数字信号的编码、解码、调制、解调,输出射频信号的功率放大,输入射频信号的电压放大,比较电路等各部分的设计和调试方法。还讨论其电磁兼容性的设计。该模块对一张卡的操作距离达10cm。     

论斩波放大器的稳定性

为了研究斩波放大器的稳定性问题,首先对解调器的稳态特性作全面分析,然后研究放大器整体的持续运行特征,发现可以构成两个不同的“持续工作点”。信号以不同方式输入可使放大器运行在不同的持续工作点上,从而揭示斩波放大器的不稳定性。根据这些结果,最后给出稳定性判据和消除不稳的方法。     

高稳定度键控调频信号发生器设计

声纳是对水下目标进行定位、导航和通讯的主要手段。在现代声纳中常要求在一部声纳中同时具有几种信号工作方式的功能，例如单频脉冲信号工作方式、键控式调频信号工作方式等等。这就要求作为声纳发射机的驱动信号源要有相当高的频率稳定度和准确度，特别对于调频信号。介绍一种用单片直接频率合成器（ＤＤＳ）产生上述信号的电路设计，该电路具有转变信号工作方式方便，并具有晶体振荡器的频率准确度和稳定度。     

基于谐波小波变换的雷达辐射源识别

雷达辐射源识别是电子战系统的关键技术之一。分析了放大器的非线性效应,提出用谐波信号幅度之间的约束关系特征进行雷达辐射源识别的方法,针对谐波信号十分微弱的问题,提出采用谐波小波变换对信号进行重构、然后对重构的信号用最小二乘拟合进行幅度估计的方法,提高了幅度估计的精度。最后通过仿真验证了方法的准确性和有效性。     

导航信号生成互复用技术研究

随着GNSS(全球导航卫星系统)的发展,需要在一个频段上发射多路导航信号,以提高频谱利用率.多路信号的线性叠加其包络是非恒定的,在通过高功率放大器时会产生AM/PM失真,从而引入定位误差.为了使多路复用后的信号保持包络的恒定,伽利略和GPS系统分别提出了互复用和CASM恒包络处理方法,并已经应用在其试验卫星上.对互复用技术进行了分析研究,得出了信号功率效率与功率分配之间的关系,并给出了功率效率最大化的功率配置方式和功率效率的下限.研究对GNSS中多路信号复用的恒包络处理有重要的指导意义.     

一种星载相机EMCCD高压驱动电路设计

介绍了一种星载相机电子倍增CCD（EMCCD）高压驱动电路的设计。该设计基于FPGA,采用直接数字频率合成技术实现正弦码数的发生,并能接收卫星指令信号进行在线调幅和调相;然后通过低压差分信号（LVDS）总线和高速大幅值运放技术,把正弦信号转化为EMCCD所需的高压倍增驱动信号。利用仿真与计算进行电路参数设定,并研制了实物样机。试验结果显示：电路生成的驱动信号相位调整步长为π／8,幅值调整精度优于0．01V。该设计可为国内后续EMC-CD卫星相机的研制提供参考。     

基于单边带OOFDM的TDM/WDM-PON

文章首次提出了基于单边带光正交频分复用（OOFDM）的TDM/WDM-PON方案并建立了一个通道的系统模型。下行采用80Gbit/s的单边带OFDM信号,节约WDM通道带宽资源,减小色散的影响,OLT调整各ONU的子载波个数即可实现动态带宽分配。上行采用20Gbit/s的NRZ信号。利用半导体光放大器（SOA）的增益饱和特性实现了ONU的无色管理。对系统模型进行了仿真,并对结果进行了分析。     

实测爆炸分离冲击数据的分析和处理

由于爆炸分离冲击环境的频带宽(可到100 kHz)、加速度大(可到300 000gn),常常导致测量数据失真。对实测的爆炸分离冲击数据应分析、确认、修正后才能使用。分析了放大器的压摆率对信号频率的限制,讨论了某实测爆炸分离冲击信号零漂产生的原因,应用小波分析的方法对失真的冲击波形进行了分解和重构,提取了真实的爆炸分离冲击信号。