石英晶体测试中的π网络零相位检测技术

为了提高石英晶体谐振器谐振频率的测试精度,对p网络相频特性进行了研究,得出了p网络两端相位差与石英晶体谐振频率偏差的数量关系,在此基础上设计制作了p网络零相位法石英晶体测试实验系统,在1～120MHz的测试范围内,串联谐振频率的测试精度达到2ppm,重复测试精度高于0.3ppm。所设计零相位法石英晶体测试实验系统符合国际标准,性能指标优于目前国内使用的阻抗计型测试仪器。     

一种天平形小型化微带天线

利用曲流技术使固定尺寸矩形贴片上电流路径有效长度增加,设计一种适合于RFID等领域的天平形小型化微带天线。在频率为2.45GHz时,与普通矩形贴片天线比较,天线的尺寸缩减30%以上。通过实物测试,天线谐振在2.461GHz,相对带宽6.12%。这种天平形天线具有结构简单、容易制作和调节等优点。     

钢基体铜覆层中Love波检测实验研究

采用数值分析方法绘制了钢基体铜覆层中Love波的理论频散曲线,讨论了Love波传播的频散特性。实验分别采用标称频率为1MHz和2.5MHz的超声波斜探头,利用激发切应力产生Love波,对铜覆层中Love波相速度、群速度进行了实验测试,所得结果与理论值符合得较好。比较发现,为保证检测结果具有较高的灵敏度,实验中尽量选择较低的频率。     

姿控发动机小推力测量天平设计

对比传统测量方式,提出用单分力天平测量小发动机推力的方法。通过对单分力天平和传统测量小推力的方式进行的有限元仿真分析,体现了单分力天平在4~25 N量级小推力测量中的优势。设计了稳态推力测量校准一体化装置,在不同环境温度条件下对单分力天平进行推力校准与测试,验证了单分力天平在姿控发动机小推力测量中应用的可行性。     

C波段脉冲锁相源

本文介绍一种直接锁定C波段vco的脉冲锁相源。在-20℃～+50℃的温度范围内,其输出频率可随输入参考频率在指标规定的中心频率的±10MHz内捷变。最大输出功率可达180mw,且有体积小,噪声低,频谱纯等特点。文章还介绍部件和整机的一些测试结果。     

图片解读

照片是北京卫星环境工程研究所自主研制的一台石英晶体微量天平性能测试设备。该设备可用于天平及晶片的可靠性测试及筛选。它可进行天平及石英晶片的高低温循环,以获得天平的温度频率特性曲     

污染低温凝结效应设备的研制

成功研制了星用非金属材料空间分子污染低温凝结效应环模测试设备 ,可原位、连续、定量测量星用非金属材料空间出气物在低温敏感表面上的凝结 ,给出全过程的数据和凝结量级。测试系统功能稳定、测试仪器灵敏、可实现大冷量、宽低温范围的模拟。设备致冷范围为 - 10 0℃～ 2 5℃ ,测试灵敏度为 10 - 8克 ,最优真空度达 7.0× 10 - 6 Pa。是我国目前唯一的用作星用非金属材料空间出气污染物在低温敏感表面上沉积凝结效应定量原位测试的专用环模设备。可用于空间分子污染机理的综合研究、空间分子污染的防护与控制工程。设备兼设有符合国际现行通用标准的星用非金属材料环模评价筛选系统     

空间用原子频率标准

现在,使用卫星导航系统的用户可获得非常高的定位精度,这在很大程度上是由卫星有效载荷的原子频率标准(AFSs)决定的。原子频率标准产生于50年代,主要用于实验室,现在原子频率标准的性能和可靠性都有很大的改进,许多卫星系统都携带有原子频率标准,如美国的全球定位卫星系统(GPS)、俄罗斯的全球导航卫星系统(GLONASS)和美国的军用战略战术中继卫星(MILSTAR)均载有原子频率标准。为测试相对论的预测,导致了氢激射器(氢钟)的在轨飞行。对于精确的可靠性研究来讲,在轨飞行的几百个原子频率标准的基数还是较小的。在过去三十年里,由于电子工业的成熟和空间级原子频率标准制造技术大踏步地改善,星载原子频率标准的性能也有了很大的改善。本文对空间系统的原子频率标准的历史进行了回顾,我们将对现在不同空间系统所用的、不同种类的空间级频率标准及其主要性能进行简要评论,并且对超级原子频率标准在将来的空间应用进行讨论。     

新型单元的频率选择表面

在传统十字单元基础上,提出一种新型单元的频率选择表面(FSS)。分析传统十字单元FSS和新型单元FSS在大角度入射时的极化稳定性,并研究TM波入射角度变化时,中心频率的漂移及传输系数的变化。结果表明,传统十字单元FSS在45°入射时中心频率的极化稳定性很差,漂移量为406MHz,TM波由0°到45°入射时,中心频率漂移为448MHz;而新型单元FSS具有中心频率的角度稳定性,TM波入射角度由0°变到45°时,中心频率漂移量仅为28MHz,并且在大角度入射时具有中心频率极化稳定性。     

紫外辐照影响硅橡胶出气污染模型及效应研究

基于有机材料出气污染过程分析，并结合辐射化学有关理论，建立材料在紫外辐照后的分子污染模型；在ASTM E1559标准测试方法的基础上，以硅橡胶材料为污染源开展试验，测试其经过不同紫外辐照时间后的出气污染沉积量，并对辐照后材料表面的微观特性进行测试分析。根据沉积量测试结果对模型待定参数进行拟合，并结合微观测试结果，分析得到紫外辐照导致硅橡胶分子链中Si-O键以及Si-C键断裂，且部分小分子物质提前挥发，从而使得出气成分中小分子污染物含量下降，大分子污染物含量上升，并最终导致总污染量在前期有所下降，在后期显著增加。     

薄膜测厚验证QCM质量敏感性的方法研究

石英晶体微量天平(QCM)是测量气相薄膜沉积质量的精密仪器。QCM质量和频率的相互作用受到众多不确定因素的影响,因此需要进行验证以取得更为精确的结果。文章从石英晶片的基本理论出发,以薄膜测厚为基础,研究了气相沉积石英晶体微量天平差频变化率和沉积厚度变化率成线性关系,阐述了线性关系是验证石英晶体微量天平的关键,并对测厚验证质量敏感性的可行性进行了分析。     

宽带噪声调频信号产生系统的数字化硬件实现

宽带高精度的噪声调频信号在现代电子干扰系统中应用广泛。传统的模拟或半数字化的噪声调频信号产生方式容易受到温度等环境因素的影响,已无法满足现代电子战中对噪声调频信号的要求。提出了一种新型的噪声调频信号产生方式,基于现场可编程门阵列FPGA的全数字化实现架构,通过直接数字频率合成DDS技术实现。FPGA的时序分析结果表明,该系统主频到达了250MHZ以上。对硬件实现电路的测试结果表明,该系统能够产生带宽超过300MHZ、带宽调整精度5kHz以内的噪声调频信号。     

一种用于液相检测的耗散型石英晶体微天平振荡电路设计

由于液相环境的特殊性，传统石英晶体微天平(quartz crystal microbalance,QCM)仅依靠谐振频率f无法完整描述溶液与吸附膜的力学性质，为此需引入新的参数——耗散因子D。同时，液相环境中普通振荡电路存在诸多问题，所以研究基于耗散因子D的耗散型石英晶体微天平(QCM-D)振荡电路具有重要意义。本文将QCM振荡电路与耗散因子D相结合，通过使用并联电容补偿与自动增益控制技术，设计出适用于QCM-D的振荡电路和相应的系统调试方案，其能稳定振荡在80%浓度的丙三醇溶液中。     

QCM用于检测航天器表面污染的技术研究

文章简要叙述了QCM(石英晶体微量天平)检测技术在航天器表面污染检测中的作用,主要体现在航天器表面、光学仪器和动力系统的污染检测,低地球轨道空间的原子氧检测,并且对QCM检测中使用的关键方法,热解重量分析法和温度效应进行分析。     

星用微波功率放大器研制

文章提出了采用S参数获得功率场效应管的输入输出阻抗的方法。在对PA绝对稳定性分析的基础上,采用基于有限元思想的MOMENTUM法设计匹配网络,在设计中将高频寄生和耦合效应加以考虑,提高了设计的准确性。对PA进行了热分析与设计,提出了加入铜载体来改善大功率器件结温的方法,来满足温度设计的要求。成功研制出电路尺寸为96．4mm×23mm的小型化三级PA。试验测试结果为：1dB带宽为125MHz（1647MHz～1772MHz）、P-1,为38．75dBm、增益为51dB、PAE为37．2％。     

低信噪比大频偏空间光信号的频率捕获研究

卫星相干光通信系统信号解调过程中,卫星相对运动会导致接收的信号光产生GHz量级的多普勒频移,信号光的远距离传输导致光信噪比极低,传统方法无法在低信噪比下补偿大范围多普勒频移,严重影响通信系统的能力。针对上述问题,本文提出了一种两段式频率捕获算法,该算法包含自动扫频和锁频控制两个阶段。自动扫频阶段通过本振光自动频率扫描将频差缩小至100 MHz量级;锁频控制阶段通过高精度的本振光频率控制与FFT变换,在低信噪比下继续缩小频差至MHz量级。仿真验证结果表明：该算法可在2 dB信噪比下补偿大动态范围的10 GHz范围多普勒频差,满足卫星相干光通信解调需求。     

超视距雷达探测高超声速飞行器可行性分析

在前期开展再入飞行器RCS（雷达散射截面）特性试验和理论研究的基础上，对典型临近空间高超声速飞行器RCS特性开展了研究，分析了绕流和尾迹对飞行器本体RCS特性的影响。研究表明等离子体流场在头身部绕流、近尾尾迹和部分远尾尾迹的最大电子密度将远高于电离层最高电子密度，更高于典型天波超视距雷达工作频段对应的临界电子密度。因而等离子体尾迹将会对3~30 MHz频段电磁波产生较强的散射，使得等离子体尾迹的RCS远远大于飞行器本体的RCS。利用临近空间高超声速飞行器尾迹RCS的这一特点，有可能实现对临近空间高超声速飞行器的超视距探测。     

高分辨率雷达中带宽对信号检测影响的研究

利用单脉冲单元平均恒虚警（CA-CFAR）滑窗检测方法，对不同波段高分辨率雷达（VHF和l波段）的实测数据进行了目标检测仿真，并分析了雷达绝对带宽与相对带宽对信号检测的影响。结果表明，波段选择对信号检测影响较小，绝对带宽对信号检测影响较大。检测概率为90％时，带宽25MHz和200MHz的所需输入信噪比相差5dB。在能量一定的情况下，高分辨率雷达的检测性能优于低分辨率雷达。     

用于机载SAR的宽带线性调频源设计

采用“DDS＋混频＋倍频”方式,设计研制一种带宽为1200MHz的线性调频信号源,用于机载SAR。该设计在DDS信号产生部分运用高频率的外部时钟方式,获得了更好的杂散和噪声特性。在混频倍频环节,使用高本振混频器进行混频,抑制带内杂散,使用带通滤波器抑制带外杂散,取得了较好的杂散。实测结果表明,该信号源满足机载SAR的要求。