高温超导滤波器在电磁抗干扰中的技术和应用

滤波器作为通信系统射频前端的关键部件,其性能举足轻重。在射电天文观测的频段,高温超导薄膜材料的表面电阻比普通金属材料低至少两个数量级，因此，采用高温超导材料能够设计并加工出性能卓越的射频滤波器。特别是射电天文望远镜对电磁抗干扰的实际需求越来越迫切,使得具有电磁抗干扰能力的陷波滤波器的研究备受关注。研究团队长期从事该领域的研究,并已取得一些研究成果。文章从不同谐振器结构类型以及频率特性等方面，介绍了研究团队在该领域的研究和设计工作，以及在射电天文电磁抗干扰中发挥的作用。     

高温超导技术在航天中的应用

现已证实,高温超导(HTS)在航天领域中具有广泛的应用前景,其潜在的应用领域包括:微波通信、遥感、低温超导、空间推进和电力系统。与这些应用有关的高温超导材料和设备技术得到飞速发展。一些很有希望的航天应用正在构思、明确和进一步确定下来。本文论述了高温超导技术的现状和在航天领域中的潜在应用。     

一种应用于微波平面电路的DGS新技术

文中介绍目前应用于微波平面电路小型化设计领域的一种新技术 DGS结构。在微带线等传输线地平面上蚀刻的 DGS作为一种周期性结构 ,其构造非常简单、性能优越、而且易于设计和实现。通过 HFSS软件对各种 DGS结构进行分析和优化 ,得到的仿真结果表明 ,即使不存在周期结构时 ,单个 DGS单元在某些频率点上也具有谐振特性 ,并且可充分利用其带阻特性抑制谐波分量 ,以提高微波器件性能。因此 DGS结构可广泛应用在天线、谐振器、振荡器、滤波器、功分器、耦合器、放大器等微波电路中 ,以获得常规技术无法实现的小型化和高性能。文章还给出不同 DGS结构的仿真结果比较和应用实例     

微波陶瓷介质谐振器的研制

介绍一种最新研制成的微波介质陶瓷.由这种陶瓷做成的介质谐振器,在X波段以上的频段中具有较高的Q值,适中的ε_r和较低的频率温度系数.用这种介质谐振器做成的微波固态振荡源,可广泛用于卫星通信、雷达、电子对抗等领域.     

军用超导体

老的低温超导(LTS)和新的高温超导(HTS)材料在军用和民用产品中有着广泛的用途.超导技术可用于许多重要的电子学和大功率领域.它还将用于支援许多重要的军用武器系统,包括弹道导弹潜艇、弹道导弹防御系统、反装甲系统、先进的空地导弹和反潜战系统.     

光控高温超导衰减器及其激光二次激励特性

提出了一种新型激光光控高温超导微波可变衰减器。该衰减器的实质是利用高温超导薄膜卓越的激光响应特性和极低的微波表面电阻,实现优良的衰减性能。主要结论包括：高温超导衰减器的插入损耗小于0.2ｄＢ,比常规衰减器低1个数量级;当激光波长为0.68μｍ时,高温超导衰减器的可变衰减精度小于0.01ｄＢ,比常规衰减器至少低1～2个数量级;本实验条件下,首次激光激励后高温超导衰减器衰减量响应幅度约为0.09ｄＢ,激光热效应影响时长为3.5秒,而第2秒和第3秒的二次激光激励,响应幅度分别变为0.4ｄＢ和0.6ｄＢ,激光热效应持续时长分别变为0.9ｓ和2ｓ,说明激光热效应持续时长以及二次激光激励时间间隔是影响光控高温超导衰减器衰减性能的重要因素。     

高温超导滤波器国内外研究进展

近年来，国际上高温超导微波器件的应用取得了重大突破，国内的高温超导微波应用也取得了重要进展。文章介绍了高温超导滤波器的工作原理及其显著特点，回顾了国外高温超导滤波器的研究历史，详细叙述了国内近年在移动通信、卫星微波接收机和气象雷达三方面的应用情况。     

超导技术在军事上的应用

无论是利用较早出现的低温超导材料还是利用新出现的高温超导材料,超导技术在军用和民用产品上都有着广阔的应用前景,它可以被应用到许多重要的电子装置和大功率装置上。在军事方面,超导技术将用于弹道导弹潜艇、弹道导弹防御系统、反装甲作战武器、先进空面导弹和反潜武器等许多重要的军事系统上。下面介绍这项技术在电子技术和大功率装置领域的应用。 一、电子技术 军事和空间系统对电子装置、器件和系统的要求是相当高     

复合左右手微带传输线滤波器的探讨仿真

文章分析了复合左右手微带传输线单元晶格的等效电路,并从微波滤波器的角度对分析结果进行了仿真;着重对单元晶格构成的0阶谐振器在微波滤波器领域中的应用进行了探讨;仿真了3种输入、输出耦合形式的滤波器,其滤波器的电性能良好;验证了0阶谐振器在微波滤波器设计中应用的可能性,也提供了可行的实现途径。     

超导约瑟夫逊10mV微带双结串联结器件

本文简述了超导约瑟夫逊电压标准的基本工作原理,论述了研制超导约瑟夫逊10mv串联结器件的必要性及其方案选择,介绍了微波同轴传输装置和约瑟夫逊微带双结串联结器件,总结了研制铅(pb)薄膜微带隧道双结串联器件的工艺,最后给出了双结串联器件的交、直流特性测试方框图和低温下的测试结果。     

基于复合左右手传输线结构的新型振荡器设计

文章介绍了复合左右手微带传输线构成的零阶谐振器的基本特性,并将这种零阶谐振器作为选频器件,设计出1．5GHz基于复合左右手传输线谐振器的振荡器。经与1．5GHz基于发卡式谐振器的振荡器相比较,提出的振荡器具有体积小、二次谐波抑制性较强的特点,适于在微波振荡器应用。     

同轴谐振器低气压放电击穿瞬态电学行为研究

气体微波电离引起的低气压放电效应是限制微波部件功率容量的可靠性问题之一,而击穿瞬态电学行为的研究有助于诊断系统响应。目前大功率微波部件的击穿诊断与电路系统联系不够紧密,而探究放电所产生的等离子体对系统的影响能够改善这一现状。以TEM模式下谐振频率为2.6GHz的同轴谐振器为研究对象开展低气压放电实验,获得了100~1000Pa气压范围内谐振器的击穿功率阈值随气压的变化关系实验曲线,并通过正反向调零模块中功率计记录气体电离击穿前后的S11值。结合谐振器内部放电后的烧蚀痕迹将气体电离击穿后所产生的等离子体等效为圆柱型介质块,进行建模仿真获取放电发生后S11与谐振频率随气压变化的关系曲线,分析并发现局部阻抗的负载状态随着气压的升高是逐渐由容性向感性转变。最后基于测试系统的调零模块计算得到电离击穿前后谐振器局部阻抗的变化量与气压的实验关系曲线,验证了建模仿真结果。     

耐高温气凝胶隔热材料研究进展

气凝胶是一种由胶粒或者聚合物单体相互聚合构成的具有三维网络骨架的固体纳米材料,具有超低密度、低热导、高比表面积和高孔隙率等优异性能。气凝胶材料的孔隙率在90%以上,且气凝胶材料内部的介孔结构使得气凝胶具有极佳的隔热性能。同时,气凝胶材料的低热导率和高耐温性可以让其在高温下仍能保持良好的三维纳米网络结构,不会发生高温烧结现象。因此,气凝胶材料在轻质耐高温防隔热材料领域得到了广泛关注。本文重点介绍了耐高温气凝胶隔热防护材料耐温性能研究及发展现状,且对耐高温气凝胶隔热防护材料的发展进行了展望。     

高温风洞收集口喷水降温数值仿真研究

针对高温风洞中扩压器前段壁面防热问题,提出对高温气流外缘喷水降温的方法。通过在收集器入口与喷管出口间安装喷水环,利用液态水汽化吸热对高温气流进行降温,使扩压器壁面形成低温保护层。为了解该方法降温效果,本文利用DPM、组分输运等模型的耦合建立了超声速两相流CFD模型,对向超声速热气流喷水进行降温的过程进行了数值计算,计算结果表明,扩压器启动后有显著的降温保护效果。同时,为探索风洞排气背压和喷水量对风洞流场和壁面降温效果的影响,通过计算得出了变排气背压、变喷水量与降温效果之间的关系,为高温风洞收集口喷水降温装置的优化设计提供了参考。     

空间旋转目标涡流消旋概念与仿真分析

针对消除空间旋转目标姿态旋转的问题,本文将第二代高温超导技术与涡流制动技术相结合,提出超导式涡流消旋的概念。然后,对涡流消旋的技术可行性进行了定性分析,通过对多种消旋技术手段的权衡比较归纳出涡流消旋的优势。接着,采用电磁张量理论,建立了电磁-涡流作用机理的精确磁场和涡流力矩模型;最后,考虑实际消旋的任务需求,对典型的高速旋转目标、低速旋转目标、以及复合旋转目标的消旋进行了动力学仿真研究。仿真结果表明,涡流消旋具有足够强大的制动能力,能有效消除目标的高速旋转或复合旋转运动。     

高超声速飞行器材料与结构气动热环境模拟方法及试验研究

文章介绍了自行研制的石英灯红外辐射式气动加热试验模拟系统以及使用该系统对高超声速飞行器材料与结构进行的高温热评价试验。本热试验系统可实现升温速率高至200 ℃/s的非线性热冲击过程的动态模拟;能够生成1.8 MW/m2热流密度的瞬态非线性热试验模拟环境;能将试验环境温度提高到1 500 ℃。在该热试验系统上完成了如下试验研究: 1）金属蜂窝板结构在高温950 ℃非线性热环境下的隔热性能评价试验和数值模拟;2）对SiC/SiC复合材料试件在1 300～1 500 ℃下的隔热性能评价试验;3）采用轴向非分段加热试验方式对圆柱型壳体结构（长2.1 m）内壁进行高温热环境试验。本试验系统在可控的非线性温升速率、高温高热流密度变化过程的动态模拟、热试验环境模拟的准确性以及非接触式全场高温变形测量等方面的研究成果达到了国际先进水平。     

利用低轨道卫星间微波信号探测反演温湿廓线

通过同时测量微波信号的折射和吸收信息,低地球轨道卫星间（LEO-LEO）微波掩星探测技术能够独立反演温度和水汽廓线。通过仿真手段,首先,正演模拟了微波信号穿过大气层后由折射和吸收效应分别导致的相位延迟和振幅衰减,在此基础上,对温度、水汽和云中液态水反演廓线进行了个例分析,然后,统计分析了温度和水汽在不同纬度带的反演性能,以及云对反演精度的影响。结果表明：温度在约35 km以上存在明显正偏差,高纬度的最大,中纬度次之,低纬度最小。水汽反演误差在约4 km以下明显增大,低纬度的最大,中纬度次之,高纬度最小。有云存在时,需要去除云的吸收作用,否则温度和水汽会出现明显的正偏差。上述研究为进一步发展LEO-LEO掩星探测计划提供了理论参考依据。     

某发动机喷管周围流场研究

运用Fluent流体动力学软件,采用结构化网格和RNG k-ε湍流模型研究了热试车条件下,某带高温隔热屏发动机喷管周围及隔热屏上温度场的分布,计算结果与试验结果吻合较好.研究结果表明：推进系统热试车条件下,高温隔热屏各组成部分温度均在各自耐受温度以内;高温隔热屏能有效地将发动机羽流的对流及辐射进行隔离,避免高温燃气对发动机周围的推进系统组件进行再加热.