极高选频特性超导接收前端在电子侦察设备中的应用研究

来源 :2013年全国微波毫米波会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rockykimi81
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越来越多的军民用电子装备集中工作在P、L、S等频段,造成了复杂电磁环境下电子装备间的电磁兼容问题日益突出;利用具有极高频率选择特性(近似方波)的超导接收前端,在频率域能够有效地解决电子装备间的相互干扰问题.本文以解决民用电子设备对侦察装备产生的交互调干扰问题为例,研制了具有极高选频特性和极低噪声温度的超导接收前端,试验验证结果验证了它对邻频民用基站信号的有效抑制能力,大幅降低了侦察设备工作频带内的交互调产物,有效地解决军民两电子装备间的电磁兼容问题.除此以外,该技术同样可用于雷达、测控、通信等领域.
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本文提出了一种应用于FP谐振腔天线的新型覆层单元.与传统的覆层单元相比较,该新型覆层单元在天线的工作频率处具有负反射相位.采用该覆层单元作谐振腔天线的上层反射板,大大降低了谐振腔天线的剖面高度.利用该覆层单元设计了一个FP谐振腔天线,天线高度仅为λ/8,实现了最高增益16.4dB,验证了单元的有效性.
基于RFID系统对读写器天线的要求,设计了一款工作于2.45GHz和5.8GHZ的双频圆极化微带天线.该天线具有结构简单、成本低、易于加工等特点.采用贴片开槽技术实现双频,同时采用双等腰直角三角形切角技术实现圆极化.本文利用HFSS12对该天线进行参数扫描与优化,得出天线的最优尺寸和最佳性能.仿真结果表明所设计的读写器天线能满足RFID系统要求.
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采用在矩形微带天线上对称位置开槽的方法设计"E"形微带天线,利用电磁仿真软件对天线结构参数进行优化计算,所设计的"E"形微带天线具有30%的阻抗带宽,在频带内方向图具有良好的一致性;以此为单元设计了一个可组合天线阵列,采用分层背馈的方式馈电,增益大于21dBi,在移动通信、卫星通信等系统中具有较高的应用价值.
在充分考虑SF6比例对电离参数的影响下,用流体模型对高功率微波脉冲与空气-SF6混合气体的相互作用进行了研究.模拟结果表明,当SF6比例增加时,压强越高,击穿阈值增加越明显.增加少量的SF6到空气中可以显著地提高击穿阈值.空气击穿产生的电子密度较高,导致了透射脉冲的衰减幅度随时间的推移而逐渐增大和脉冲长度被缩短;空气-SF6混合气体或SF6击穿产生的电子密度较低,导致了各个时刻的衰减幅度相近和脉冲
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本文研制了一种天线集成式高灵敏度小型高温超导接收前端.该前端采用波导输入,具有极低的噪声温度,噪声温度小于20K(0.3dB),50dB以上的增益,可有效的与天线馈源直接集成,最大限度的降低系统噪声,能显著提升接收系统的G//T值。
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