星载光电振荡器(OEO)实现方法研究

文章针对未来卫星领域对高频率、低相位噪声微波本振源发展需求,提出一种适应于星载应用的光电振荡器实现方法。首先介绍了光电振荡器应用背景、技术特点及发展现状。之后详细分析了星载光电振荡器的设计方法,给出了光电振荡器的振荡阀值、产生毫米波频率、幅度数学模型等,最后对光电振荡器的相位噪声性能进行详细分析。分析表明,利用光电振荡器能够产生超低相位噪声(-163d Bc/Hz@10KHz)的微波本振信号,且光电振荡器的相位噪声和振荡频率无关,星载光电振荡器为未来卫星领域提供一种可行的微波本振信号生成方法。     

基于半导体可饱和吸收镜的耦合光电振荡器

针对微波光子射频系统对高质量的高重频光脉冲的迫切需求，提出和研究基于半导体可饱和吸收镜的耦合光电振荡器，利用饱和吸收效应有效抑制超模噪声，有效改善耦合光电振荡器中超模噪声带来的光脉冲抖动问题。对半导体可饱和吸收镜抑制噪声的机理进行理论分析，并搭建实验系统，实现重频为10.6 GHz的光脉冲产生，超模抑制比达到55.3 dB，相应射频信号的边模抑制比为79.7 dB，相位噪声为-108 dBc/Hz@10 kHz。该方案创新性地将半导体可饱和吸收镜引入耦合光电振荡器中，实现对超模噪声的抑制，并为系统的小型化和集成化提供了关键技术支撑。     

星上高性能集中式本振信号光学研究

因随着卫星通信系统向高频段、大带宽、多通道方向发展,传统微波技术在高频微波信号的产生、馈送、交换等方面越来越多受到电子瓶颈的限制,而微波光子学作为一门淅兴学科可解决上述问题,对星上高性能集中式本振信号产生及多路馈送技术进行了研究。研究了两种高频微波本振信号产生方法,用低频射频信号或无需射频信号输入即可生成高频的微波本振信号,大幅降低系统对光电器件带宽的要求。一种是基于两个级联马赫-曾德尔(MZ)调制器的高频微波信号产生方法,可生成八倍频微波信号,调节输入射频信号频率即可调整生成微波信号的频率,系统可调谐性较好。另一种是基于光电振荡器的微波信号生成方法,通过设置偏振调制器、MZ调制器及移相器的参数,可实现对光电振荡器环路谐振信号的四、六和八倍频。分析了高频微波本振信号光纤馈送中损耗和色散的影响,发现两者对星上微波本振信号的馈送影响很小,且星上馈送系统的体积和重量可明显降低。研究将为微波光子技术用于星上载荷提供理论基础和技术支撑。     

电源噪声与微波振荡器输出杂波的关系研究

在卫星射频系统中，微波振荡器用于产生本地的振荡信号，它需要稳定的直流电源来供电。而在卫星系统中的直流电源往往携带有低频噪声，这些低频噪声通过振荡器的非线性效应被调制到本振频率附近，形成输出杂波。为了研究这些低频噪声对振荡器的影响程度，文章通过实验得到多组电源传导噪声与微波振荡器输出杂波的数据，对所测得的数据进行了分析，寻找到电源端口传导噪声与振荡器输出杂波的对应关系，并通过实验进行验证，得到了符合实验结果的关系式。     

一种用于导航接收机的小数分频锁相式频率合成器

设计一种应用于双系统卫星导航接收机射频前端芯片的CMOS小数分频锁相环频率合成器,它由压控振荡器、鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、分频器以及Σ-Δ调制器构成。设计基于SMIC0.18μm 1P6MRF CMOS工艺实现。后仿真结果表明,频率合成器输出频率范围约为1.1GHz~1.6GHz,锁定时间为9μs,具有良好的相位噪声性能,可为射频前端芯片提供本振信号。     

雷达射频掩护信号分析及对抗方法研究

为提高抗干扰能力,雷达采用射频掩护信号对抗有源干扰机.分析射频掩护信号的产生机理和工作波形,以及射频掩护信号对雷达有源干扰机中测频接收机、信号处理机、数字射频存储器及脉冲行波管发射机的影响,从而给出雷达有源干扰机对抗射频掩护信号的方法.     

基于PDM-MZM的线性模拟光链路设计

模拟光链路因其大带宽、低损耗等优势,在宽带无线通信、多基地雷达、卫星载荷信号馈送、电子战存储转发中极具应用前景，成为了当前微波光子领域研究的热点。然而由于电光调制和光电探测的非线性, 模拟光链路的动态范围受限。基于偏振复用马曾调制器的线性模拟光链路，通过改变两个RF信号的电功率比及两个子调制器的直流偏置点，可以分别改变调制指数比和光功率比，从而构造了两个相位相反的非线性失真信号以抵消链路的三阶交调失真，改善系统的无杂散动态范围。实验结果表明，与基于单个马曾调制器的常规链路相比，基于偏振复用马曾调制器的链路三阶交调失真被抑制33.7dB，无杂散动态范围提高17.6 dB，宽带射频信号的星座图和误差矢量幅度改善明显。     

GPS和射频干扰

GPS接收机有赖于外部射频信号 ,所以易受射频干扰 (RFI)的影响。射频干扰可能会引起导航精度的降低或接收机跟踪的丢失。首先论述了信号噪声比和信号噪声密度比的概念 ,分析了射频干扰对GPS接收机的影响 ,最后说明了直接检测RFI的方法以及RFI源的定位。     

一种可编程振荡器及FSK、PSK信号发生器

文章论述一种可编程控制的有源电阻正弦波振荡器及ＦＳＫ、ＰＳＫ信号发生器。这种振荡器仅由两个集成运放和电阻组成，不需要外接选频网络，有利于集成化。它能同时产生两个频率相同、相位正交的正弦波振荡电压，只需调节一个接地的电阻，振荡频率可调范围相当宽。它可用作为微处理机控制的正弦波振荡器，也可用作为数字调制的移频键控（ＦＳＫ）、移相键控（ＰＳＫ）信号发生器。     

5cm高稳频介质谐振器振荡源的研究与设计

介绍了Ｃ波段介质稳频振荡器的相关理论，给出一系列决定振荡器频率的理论公式，并通过设计实例证明了反馈型振荡器具有易于设计、调试及批生产的工程应用特性，同时发现该振荡器的另一优良特性：低相位噪声。     

用鲁棒算法使宽带雷达信号与目标实现最佳匹配的目标识别新方法

介绍了一种采用耦合振荡器阵列进行宽带雷达信号传输的新方法。这种方法表明振荡器阵列的总体输出是一种能够与特定方位目标匹配的灵活信号。此外，还介绍了一种新的基于相关矩阵本征向量的鲁棒算法，用此算法可以使耦合振荡器阵列产生的信号与目标在有限方位范围内实现匹配。因为雷达不能够精确估计真实目标的方位，所以具有这种性能是很重要的。在这种用于雷达目标识别的新方法中，在估计了未知目标的近似方位后，依次合成并向目标发射了大量与不同潜在目标相匹配的各种波形。这样，后向散射信号的最大峰值功率就会标明出目标的身份。计算机模拟表明这项技术对附加噪声和方位角不定性尤其有效。     

2~4GHz宽带压控振荡器的研制

对振荡器的基本理论进行分析,针对宽带电路的特点提出宽带振荡电路的设计思路,并应用Ansoft Designer仿真设计一个2~4GHz宽带压控振荡器。该振荡器在常温工作状态下测得的相位噪声为-85dBc/Hz@10kHz,输出信号功率平坦度好,负载牵引小。     

GaAs金属半导体场效应管振荡器的一种准线性设计方法

这里介绍一种砷化钾金属半导体场效应管(GaAs MESFET)振荡器简易的准线性设计方法。将产生功率Pgen表示为FET栅、漏射频电压的函数,在本征场效应晶体管端的电压幅值受到限制的条件下,Pgen有可能达到最大值。由此,得出了用反馈电路元件实现GaAs MESFET振荡器的方法,并用准线性方法设计,采用微波集成电路技术来制作X波段GaAs MESFET振荡器。     

面向卫星载荷的大瞬时带宽微波光子信道化接收变频技术研究进展

随着卫星通信技术的飞速发展，以及卫星多功能融合技术的需求，未来卫星通信正朝着多频段、大带宽、多波束、配置灵活的方向发展。目前广泛应用于各个领域的卫星通信射频前端，主要采用传统的微波技术进行微波信号的信道化接收变频，带宽限制在GHz以下，无法满足大瞬时带宽信道化接收变频需求。将微波光子技术引入卫星通信射频前端可有效突破电域信道化接收变频技术瓶颈，简化射频前端的系统架构，提高卫星载荷性能。本文首先介绍了星载微波光子信道化接收变频技术的特点及基本结构。接着分类介绍了微波光子信道化接收变频的工作原理、主要实现方法及研究进展，最后给出大瞬时带宽微波光子信道化变频技术发展趋势及应用前景，为大瞬时带宽微波光子信道化接收变频设计及应用提供技术支撑。     

提高DCPR接收系统信噪比和抗干扰能力的方案

文章介绍了风云二号卫星地面应用系统工程高速数据收集平台报告信号（ DCPR）接收系统在北京气象站系统预交付联试中表现的天线频繁跟踪以及经过接收变频后的90.9MHz中频信号信噪比测试结果较差问题排查过程和有效的解决方案。问题排查过程主要针对DCPR接收系统射频接收机多个关键检测点进行测试,从测试结果和系统链路组成分析问题原因,并制定了四个具有针对性解决方案,主要是：DCPR接收系统射频接收机自带5MHz锁相晶体振荡器、加强手机信号干扰抑制、降低变频前链路增益、增加变频后链路增益以满足系统使用要求。最终将以上解决方案应用到风云二号卫星地面应用系统工程高速数据收集平台报告信号（ DCPR）接收系统中,问题得到了很好解决。     

基于多层PCB的基板射频信号传输性能研究

随着射频产品的小型化,特别是射频SIP（systems in package）产品的逐渐应用,基于多层PCB的基板射频组件等射频集成产品的应用越来越多,基板内射频信号传输性能的研究也越来越重要。通过对基于多层PCB的基板射频传输性能进行仿真测试,验证了DC-40GHz范围内射频基板传输性能,针对射频传输中极为关注的传输损耗问题,通过改进介质厚度或者铜箔材料实现基板射频传输损耗的优化,单位长度传输线射频传输损耗减小20%以上。同时针对星载等应用环境,通过深层充放电、总剂量试验,表明多层PCB的基板满足星载等航天应用。     

2 Mb/s遥测信号的锁相调频技术研究

２１世纪再入遥测系统将要应用２Ｍｂ／ｓ遥测信号的调频技术，这些技术包括锁相调频方案、调频特性分析以及Ｓ波段压控振荡器和晶振参考源的调频电路。文中简介锁相调频方案的构成及其电路，其次，对调频特性进行数学分析，指出特性成为平坦直线的条件，给出有关的电路。结果表明，两点注入式锁相调频电路具有平坦的宽带调制特性，适用于２Ｍｂ／ｓ再入遥测系统的调频发射设备。     

EW射频隐身系统频率选择表面电磁散射参数的测量

频率选择表面(FSS)技术为电子战射频隐身提供了新的实现技术途径,散射参数的测量验证是射频隐身系统FSS设计的关键环节.针对非理想测量环境,以一种小型化带阻频率选择表面为例,提出了一套频率选择表面散射参数的测量和校准方法,有效消除了测量中信号的衰减、测量天线间的耦合以及信号多径传播等对真实结果造成的影响,使之尽可能接近在理想环境中的测试结果.该方法极大改善了周期性人工电磁结构散射参数测量对环境的依赖,降低了射频隐身FSS设计的研发成本,在电子战领域具有良好的应用前景.     

心电、吸呼、体温三道生理信号遥测发射机

本文介绍一种可随身携带的用于遥测病人心电、呼吸、体温的射频发射机,比较详细地阐述了设计思想,重点讨论副载波振荡器的设计及所采取的一系列稳频措施,最后给出了整机的电原理图。     

民航导航台（站）的雷电防护

目前对于射频信号电路的暂态过电压保护问题已取得较大进展，解决了不少问题。但目前元器件本身存在一定问题。如：压敏电阻、雪崩二极管的寄生电容会影响信号传输时的阻抗匹配。放电管虽然寄生电容小，但箝位电压相对较高，放电分散性和动作响应时间均比较大，对射频电路的电子器件难以提