印刷电路板无源互调机理研究进展

当前印刷电路板广泛应用于现代电子设备中,通信频率、功率和数据信号容量的增加对基于印刷电路板的设备的无源互调性能提出了极其严格的要求。文章综合论述了国内外印刷电路板无源互调问题的研究现状,从电路板涉及的相关无源互调机理研究出发,梳理了目前印刷电路板中无源互调机理研究的经典建模,并进一步总结了当前印刷电路板无源互调测试的热点研究方向。文章从印刷电路板材料的选择及平面电路的设计方面综述了无源互调抑制方法。将为之后工程应用中无源互调机理的研究和建立无源互调分析的非线性模型提供技术参考。同时在建立高精度无源互调测试平台,进行无源互调定位与诊断技术研究,建立无源互调预测和验证平台方面也有重要的参考价值。     

光强干扰调制对光纤陀螺零偏的影响

方波调制信号是全数字闭环光纤陀螺的基准信号,该信号会通过电源线、地线或以空间电磁场的形式耦合到光源驱动电路上。基于相干检测原理,推导了由该耦合信号产生的等效相位延迟的计算公式,利用仿真模型估算了-120dB耦合强度对不同精度陀螺闭环零偏的影响,利用锁相放大器（LIA）测量了实验电路板上耦合信号的幅值,证明了该耦合信号与光纤陀螺零偏的相关性。光源驱动电路抗干扰改进后实验样机精度提高了40％,即0.14°/h。结果表明：光源驱动电路中耦合的方波信号是光纤陀螺产生零偏的因素之一,必须在硬件设计或信号处理算法上加以抑制。     

基于耦合结构的双向可调无源互调参考源

文章针对无源互调测试领域中亟待解决的无源互调仪器测试校准问题提出了一种基于二极管非线性的人工可调互调参考源设计方法,该种结构使用新型的功率耦合电路网络实现了在双端口双向状态下同时输出可控的无源互调参考信号,两种验证拓扑均可在双路43dBm 载波激励情况下产生小于-110dBm 的可调三阶交调。这种被验证的双路互调参考输出结构在保留反射互调校准功能同时使得传输互调校准也成为可能。针对不同的测试需求还可以通过改变电路结构实现不同的互调调节区间,从而满足不同的互调动态范围的测试需求。在实际互调测试过程中,通过将该人工互调源接入测试回路同时调整偏置电压值,可实现在线的动态互调参考发生及互调测试仪器校准。该电路结构及基于该种结构的校准方法将有助于分析无源互调测试系统的误差水平并进一步指导提高互调仪器的测试准确度。     

CCD衬底反弹防护的工程实现

文章阐述了电荷耦合器件（CCD）衬底反弹问题产生的机理以及防护措施。针对高速驱动信号的工作特点和衬底反弹对CCD信号造成的影响,介绍并分析了波形化理论。理论分析表明,利用波形化理论能够对衬底反弹进行抑制,通过电路仿真和实际电路测试,验证了理论分析的正确性,为焦面驱动电路设计提供了一种新方法。     

一种新的螺旋天线辐射预测的简化模型

为了准确预测螺旋天线的电磁辐射特性,提出一种新的简化模型进行计算,将螺旋天线复杂的三维曲线简化为一系列通过集总元件相连的小段导线。采用简化模型对9组不同形状螺旋天线的输入阻抗和天线方向性图谐振频率进行分析和仿真,计算的最大误差仅为4%,而且减小了约90%的计算资源消耗。进一步对某手持移动设备的天线进行仿真计算,简化模型的输入阻抗计算值与实际测试值相差很小,在谐振频率点上误差只有1%;在水平和垂直方向上,简化模型的天线方向性图与实际测试结果基本重合。     

基于1/4环状T型结构的源——负载耦合带通滤波器

为了得到小尺寸、低损耗和低成本的射频带通滤波器,文章提出了一种利用1/4环状T型结构和源——负载耦合结构的带通滤波器(BPF)。1/4环状T型结构可以减少滤波器尺寸和方便中心频率的选择以及带宽的设计。同时根据信号多路径传输产生零点原理,在滤波器的输入和输出端之间加入可控耦合元件,因此采用源——负载耦合结构,从而增加传输零点,提高滤波器的阻带抑制性。文中最后设计和制作了一个插入损耗为0.16d B、回波损耗为-18d B、相对带宽为14%、中心频率为2.4GHz的小型滤波器,并对其进行了测试,测试结果与仿真结果吻合良好,说明这种设计方法是有效的。     

一种W波段低损耗宽带单平衡混频器设计

针对某型半实物仿真系统大带宽、高动态的技术需求,研制了一种覆盖整个W波段的单平衡混频器。混频器基于波导-石英混合电路以及分立肖特基二极管设计,射频信号经减高波导同相激励两个肖特基结,以减少无源电路的额外损耗。本振信号通过波导E面探针输入,以准TEM模反相激励肖特基结。测试结果表明,所设计混频器在13dBm本振功率激励下,可在75～110GHz范围内实现6～8dB的单边带变频损耗,中频带宽为DC～35GHz。该混频器与国内外同类高性能产品技术性能相当,已成功应用于W波段半实物仿真系统中。     

用于卫星导航接收机的折叠共源共栅放大器

根据我国双系统卫星导航兼容接收机IC芯片组对于放大器的要求,设计一种基于SMIC 0.18μm RF CMOS工艺的共源共栅电流镜做负载的折叠共源共栅全差分放大器。该放大器具有如下特点:增加共模反馈电路,稳定差分结构的共模输出电压;过渡电容加密勒电容补偿,增强相频特性的稳定。流片测试结果表明,在1.8V电压下,工作频点F1=46MHz、F2=180MHz时,增益均高于24dB,相位裕度为51°,单位增益带宽62.5MHz,共模抑制比为120dB,功耗为1.75mW。各项性能符合设计要求。     

固体运载火箭级间热分离仿真气体模型研究

目前,计算流体力学和飞行力学耦合仿真是模拟运载火箭级间分离较为流行的方法,而发动机内外流动建模则是运用该方法的关键。工程上,常用的方法是将发动机燃气与外部大气当作同一种气体组分处理,未考虑内外流动的多组分与燃烧效应。分析了化学非平衡流模型、双组分气体模型和常规单组分气体模型在火箭级间热分离流场计算中的适用性。化学非平衡流模型由于过高的计算消耗,不适用于火箭研制工程中大规模的参数化研究。而热化学等级较低的双组分气体和单组分气体模型由于计算量较低,具有较好的工程适用性。双组分气体模型计入了火箭燃气的特性,计算消耗远低于化学非平衡计算,且能够较好地预测火箭级间段的流动分离,在计算效率和计算保真度之间做出了较好的平衡,未来在工程研究中有较大的应用潜力。     

第三流体循环发动机性能分析

为了提高发动机循环性能,以某发动机设计参数为基础,以R22、乙烷及乙醇3种介质为对象,进行了第三流体循环发动机性能分析。在性能分析过程中,耦合了系统参数平衡计算与身部传热流阻仿真计算结果,力求使分析结果更接近实际情况。分析结果表明,第三流体循环与传统方式相比,可以提供更高的燃烧室压力,其中采用乙烷为循环介质的第三流体循环发动机性能最高。     

一种LC谐振压力传感器解调电路的设计与实现

设计一种LC谐振压力传感器的信号解调电路。电路主要由扫频电路、跨导放大电路、乘法解调电路、DSP电路、电源电路和串口通信电路组成。利用电感耦合原理和乘法解调原理,测得读取电路阻抗实部值,从而实现压力的无线无源测量。在Multisim软件中验证了方案的可行性。系统测试结果表明,当压力范围为0k Pa~100k Pa时,对应的谐振频率范围为31.205MHz~26.796MHz,与阻抗分析仪测量结果趋势相同。解调电路的灵敏度为–44.9Hz/Pa,迟滞为0.344%,重复性为0.854%,非线性为0.457%。电路可应用于量程为100k Pa的LC谐振压力传感器的信号解调。     

飞轮不平衡对卫星颤振影响分析

基于卫星飞轮的静动不平衡原理,对飞轮的静动不平衡进行了建模。根据建立的整星动力学模型进行了仿真分析。结果表明：飞轮的静不平衡对整星的扰动较动不平衡大2个量级,是主要的颤振激励源。     

高温高声强行波管的传热动态建模方法

文章针对热声疲劳测试中的传热问题提出了一种基于控制框图的新型建模分析方法,并用此方法分析了高温行波管内的多物理场耦合问题,同时针对模型的可靠性进行了试验和高精度数值仿真计算验证。研究表明,该方法可以针对多种工况快速有效地分析和仿真行波管内测试段的动态传热过程,满足工程设计快速预测的需求。     

高分辨率卫星结构-控制-光学一体化建模与微振动响应分析

文章针对高分辨率遥感卫星的微振动分析,给出了一种结构-控制-光学一体化建模方法:将微振动干扰源模型、整星结构模型、控制系统模型和光学系统模型按照实际的物理联系连接为一个整体,进而预测空间相机在轨微振动的像移响应和干扰源到像移的传递特性。以某遥感卫星为例,将其微振动下的像移响应和传递特性与工程中的其他处理方法的计算结果进行了对比分析。研究结果表明:一体化建模分析方法从原理上更接近卫星在轨实际工作情况,能够给出较为合理的微振动分析结果;其他工程处理方法的分析结果均与一体化建模分析方法有差异,使用时应根据设计和分析的具体目的与条件恰当选择。     

一种带上电时序控制及过脉宽保护功能的大功率调制电路研究

大功率脉冲调制电路根据雷达系统所需脉冲宽度及重频将连续电压信号调制为脉冲工作电压,可以改善GaN功率器件的效率与可靠性。为了提升调制发射脉冲信号的上升下降沿速度,提高大功率调制电路可靠性,提出一种新型带上电时序控制及过脉宽保护功能的大功率调制电路,该电路包括上电时序控制电路、过脉宽保护电路、大功率调制电路。通过对电路进行理论分析,给出详细参数并计算该电路参数,并对关键参数进行仿真及实测验证,该电路具有调制电压高,上升下降沿速度快等特点。经过测试验证,调制电压最高100V,调制频率最高可达500KHz,峰值工作电流超过20A,上升沿、下降沿小于30ns。具有广阔的应用前景。     

取样锁相DRO源的研究

文章介绍了取样锁相DRO源的工作原理、技术要点,分别对取样锁相环电路和DRO振荡器电路进行了设计分析,给出了设计实例及测试结果,该设计实例已得到实际应用。     

取样锁相DRO源的研究

文章介绍了取样锁相DRO源的工作原理、技术要点,分别对取样锁相环电路和DRO振荡器电路进行了设计分析,给出了设计实例及测试结果,该设计实例已得到实际应用。     

基于Saber的运算放大器模型及参数测试方法分析

运算放大器是测量和测试电路中最为常见的元器件之一,在电路级仿真中常对元器件库中或者自己建立的运算放大器模型进行性能参数测试和验证。本文介绍了放大器的基本作用及主要性能指标,阐述了Saber仿真软件元器件库中的4类运算放大器的关键参数含义及使用方法,并使用Saber软件搭建最简测试电路,通过仿真测试运算放大器的输入失调电压、失调电流、共模抑制比和增益带宽积等关键性能参数。仿真结果表明测试电路及测试方法能简单高效并准确地测量出运算放大器模型的性能参数。     

S波段中功率耦合分配器

介绍一种集Ｓ波段耦合器、分配器和功率转换功能于一体的弹上遥测传输设备。该设备电路由微带电路和表面贴装器件构成，采用了先进的计算机辅助设计技术进行微波电路的仿真分析和优化设计。它具有体积小、重量轻的特点和比较好的耦合、功率分配和功率转换性能，适用于弹上较恶劣的环境条件。文中给出了结构原理图和输入数据文件程序。最后给出测试结果：输入耦合度≥－８ｄＢ，插损≤１．５ｄＢ或０．６ｄＢ，臂间隔离庆≥２０ｄＢ，不平衡度≤＋０．３ｄＢ，输入输出驻波比＜１．２。     

32通道TDICCD遥感相机模拟前端电路设计

在TDICCD遥感相机成像系统中,模拟前端电路性能对提高系统信噪比具有重要作用。为了提高成像系统的信噪比,需要对模拟前端电路进行优化设计。在分析模拟前端电路各部分功能的基础上,采用CCD视频处理器件实现32通道模拟前端电路的方案设计,合理设置前置滤波放大电路带宽并完成仿真,确定相关双采样箝位和采样脉冲相位,设计低电压差分信号发送电路,对高速串行发送接口电路误码率进行测试,最终采集图像并完成图像信噪比计算。工程实践结果表明,在像素时钟为5MHz时,系统的信噪比可以达到52d B,满足实际工程应用需求。