基于65-nm CMOS工艺的W波段两路电流合成型功率放大器的设计

采用三级差分共源结构设计了一种基于65-nm CMOS工艺的W波段功率放大器,并利用两路电流型功率合成结构进行功率合成以提升输出功率.为了同时实现单差分转换、阻抗匹配、直流供电,匹配网络采用变压器结构.仿真结果显示,在1 V的电源电压下,该功率放大器的小信号增益为12.7~15.7 dB,3-dB带宽为84~104 GHz,饱和输出功率为14.6 dBm,峰值功率附加效率为9.7%.该功率放大器具有良好的大信号性能,且芯片的核心面积仅为0.115 mm².     

24~30 GHz GaN HEMT单片集成单刀双掷开关

本文研究了一种基于100 nm氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）工艺设计的24~30 GHz单片集成单刀双掷（SPDT）开关.该开关采用1/4波长微带线并联HEMT开关器件的结构，通过采用两级并联HEMT实现低插入损耗同时获得更好的隔离度.测试结果显示，在24~30 GHz的5G毫米波频段内以及0/-5 V的控制电压下，该开关的插入损耗低于1.5 dB，隔离度优于28 dB，输入功率1 dB压缩点大于27 dBm.测试结果能够很好地验证仿真结果.     

环境WiFi能量采集系统的匹配网络与整流电路设计

设计了一款针对WiFi信号的环境能量采集系统,工作频率范围从2.4 GHz到2.485 GHz.该系统采用了4倍压整流电路,并设计了从天线到整流电路的宽带匹配电路,提升了能量采集的效率.设计的宽带匹配电路在WiFi工作频率范围内,S₁₁均小于-10 dB.整流电路可将采集信号增加4倍,能有效提高RF-DC转换效率.测试结果表明,所设计的电路达到了设计要求,在-10 dBm的输入功率下,达到了40%的RF-DC转换效率,并使超级电容在30 min内采集到了257 mV的电压.     

一种超宽带高增益对踵Vivaldi天线

本文设计了一种带宽3.3~40 GHz的新型超宽带高增益对踵Vivaldi天线,该天线介质板两侧采用相同的辐射结构,由一个微带线和两条指数型槽线构成.在天线辐射方向添加一块梯形结构介质板,将天线正反两面的表面电流限制在天线辐射方向,既可以矫正E面方向图的增益峰值偏移角度,也可以提升天线辐射强度.实测结果显示,3.3~40 GHz带宽内的驻波比均小于2,倍频带宽大于12,增益为1.0~12.6 dB.该天线的E面方向图对称性好,天线的交叉极化比小,且易于设计、成本低廉,在超带宽、高增益的天线领域具有较高应用价值.     

三电平逆变器驱动的IPMSM模型预测电流控制系统研究

三电平逆变器拓扑结构简单、所用器件较少且每个功率管所承受的电压应力小,适用于高电压、大容量的场合.相比于传统两电平逆变器,三电平逆变器输出电平的数量从2变成3,输出的电压电流谐波含量低,波形正弦度更好.本文提出内置式永磁同步电机模型预测电流控制算法,以提高控制系统电流动态响应速度,并针对该算法在控制系统中产生的时间延迟,引入二阶延迟补偿策略.对以上内容建立系统仿真模型,仿真结果表明：三电平逆变器相比两电平逆变器输出电流波形谐波含量更小、电机的动态及稳态性能更好.     

微波高功率固态放大器技术综述

微波集成电路在民用和军用电子中起到至关重要的作用.在微波集成电路领域,高功率的功率放大器为发射机提供足够的信号功率输送到自由空间中,是其不可缺少的关键部件.基于学术研究和商用产品线情况,综述了微波功率放大器芯片的发展情况.首先讨论了各种微波毫米波功率放大器的制造技术,按照半导体器件可以归类为砷化镓、氮化镓、互补金属氧化物半导体和锗化硅等;接着讨论了微波芯片功放的设计技术用以满足高功率、宽带和高效率的指标要求;最后总结了各类微波固态功率放大器的工艺和设计技术,为芯片设计人员提供了全面的设计参考.     

714SD多普勒天气雷达故障检修二例

例一:发射机故障. 故障现象:系统检测显示发射机无触发脉冲输出. 故障分析及检修思路:由信号处理分机基本处理单元定时器输出的触发脉冲(该脉冲幅度≥8V),送到发射机触发器,经触发器放大后输出幅度≥300V的触发脉冲送入调制器闸流管栅极,使闸流管工作.因此,首先要确定是信号处理分机的问题还是发射机触发器问题.经检测信号处理分机基本处理单元有幅度约10V的触发脉冲输出,说明该分机正常,故障应出现在发射机触发器上. 触发器共有直流电源和触发放大器2块插板.直流电源插板输出+5V,+24V电源供触发放大器用,经检查该两路电源输出正常,故障在触发放大器板上. 因触发输入是正常的,应检查功率放大器及以后的电路.由于触发放大器插板安装位置的限制,直接测量各级波形较困难,故将该插板拔下,分别对功率放大器,间隙放大器的放大管及可控硅SCR等关键元件进行测量,结果发现可控硅SCR(V5)已经损坏(短路),造成触发器无触发脉冲输出. 排除方法:更换可控硅SCR(V5),机器恢复正常     

20~26 GHz硅基氮化镓可变增益低噪声放大器

基于100 nm硅基氮化镓（GaN）工艺，本文设计并实现了一款工作频段为20~26 GHz且增益平坦的可变增益低噪声放大器（VGLNA）.该放大器采用三级共源级级联来实现高增益，并通过调节第二、第三级的栅极偏置实现增益控制.测试结果表明，该放大器在工作频段内实现了超过20 dB的增益可变范围和±1.5 dB的增益平坦度，在增益可变范围内功耗为126 mW至413 mW.在最大增益状态下，该放大器在整个频段内可实现大于20 dB的小信号增益且噪声系数（NF）为2.95 dB至3.5 dB，平均输出1dB压缩点（OP1dB）约为14.5 dBm.该芯片的面积为2 mm².     

一种新型小型化宽带平面全向天线

在传统圆形单极子平面天线的基础上引入了Wilkinson功分器、渐变型微带馈线和瓶状接地板结构，设计了一款3.4~7.4 GHz频段的新型小型化宽带平面全向天线.通过引入Wilkinson功分器来改善天线方向图不圆度，较好地实现全向辐射；天线背面采用瓶状结构的金属接地板，达到了良好的阻抗匹配效果.结果表明：该平面全向天线驻波比小于2的阻抗带宽为4 GHz，中心频点5.4 GHz处的增益为3.35 dB，中心频点5.4 GHz在天线辐射方向的不圆度小于3.50 dB，整个阻抗带宽内的增益为2.3~3.35 dB，仿真结果与实测结果基本吻合.     

基于卫星遥感数据的南海海域真光层POC输出效率分布特征

海水中颗粒有机碳(POC)是海洋碳循环的基本变量,真光层POC输出效率在海洋固碳中起关键作用.根据2003-2018年南海区域遥感数据反演的真光层POC输出效率数据集,分析了南海海域真光层POC输出效率时空变化规律.结果表明,研究区内POC输出效率多年平均值为0.08,其在空间上分布呈现近岸高、海盆低的特征,年平均PO...     

电力谐波对卫星天线驱动电机的影响

大型数据信息处理中心需配UPS(Uninterruptible Power System)系统供电,但这样的系统设计中UPS在输入端产生的谐波电流可能会影响配电系统的其他设备。以北京气象卫星地面站供电系统为实例,分析了在应急备用电源供电情况下,当卫星接收天线跟踪卫星时,天线的驱动电机出现明显的抖动现象系UPS工作时产生的谐波电流所致,阐述了UPS电源产生的谐波电流产生的原理以及对配电系统电能质量的影响,给出采用设计有源滤波器消除电力谐波影响以解决天线驱动电机抖动问题的实践方法,总结新技术整流电源产生谐波的扩展趋势,并建议重视大型数据中心配电系统在新形势下电能质量及电磁问题的研究。     

500毫巴角动量输送波谱的周期变化

用三年冬半年15个月500毫巴逐日资料,计算写成谱函数形式的角动量涡动输送,研究其周期变化。输送总值(波数k=1—12的总和)盛行准两周的周期,逐年差别不大。k=3波输送值也盛行准两周周期,近于同输送总值同位相,而且负担了50％以上的输送总值。其他波数,k=2盛行26天左右周期,k=4盛行12天左右周期,但这些波的变化幅度比k=3波小得多。初步考察了准两周周期同寒潮的关系。 用解纬圈谱法,选例考察k=3波的槽脊走向和振幅,有同角动量输送准两周变化相应的变化。 最后采用功率谱和交叉谱的分析法,对1976—1977年角动量输送进行统计上处理,得到一些与定性分析相同的结果。     

夏季乌拉尔地区环流持续异常及其背景流特征

在 Dole持续异常界定方法的基础上提出了一种适用于全球分析的界定方法 ,并利用NCEP/NCAR 1 980～ 1 998年 6月 1日～ 8月 31日逐日再分析资料 ,分析了全球大气环流持续异常的分布 ,重点研究了乌拉尔地区反复出现的、维持较长时间的强环流异常的背景流及其演变特征 ,得到以下结论 :1 )文中提出的界定方法能较好地识别全球地区持续异常分布 ;2 )乌拉尔地区环流正、负持续异常形成时 ,背景环流的发展不具有对称性 ,负异常并不是正异常的简单相反过程。正异常的发展与位于西南方的正距平扰动向东北移动、及与位于中西伯里亚的正距平扰动西移有关 ,这些扰动具有相当正压结构的 ,而负异常则主要是局地发展而形成的 ;3)正压过程对乌拉尔持续异常的形成起着主要作用 ,明显不同于北太平洋环流持续异常的发展 ;4)乌拉尔正、负持续异常期间的背景流不仅在北半球中高纬有明显差异 ,而且在南、北半球其它地区也有明显差异 ,热带的差异在低频环流上表现得更为清楚 ;5)在异常发生前 ,中纬度急流已发生了有利于异常建立的改变。     

CLASSIFYING WESTERN NORTH PACIFIC TROPICAL CYCLONES BY PHYSICAL INDEX SYSTEM

The classification of tropical cyclones (TCs) is significant to obtain their temporal and spatial variation characteristics in the context of dramatic-changing global climate. A new TCs clustering method by using K-means clustering algorithm with nine physical indexes is proposed in the paper. Each TC is quantified into an 11-dimensional vector concerning trajectory attributes, time attributes and power attributes. Two recurving clusters (cluster A and E) and three straight-moving clusters (cluster B, C and D) are categorized from the TC best-track dataset of the western North Pacific (WNP) over the period of 1949-2013, and TCs’ properties have been analyzed and compared in different aspects. The calculation results of coefficient variation (CV) and Nash-Sutcliffe efficiency (NSE) reveal a high level of intra-cluster cohesiveness and inter-cluster divergence, which means that the physical index system could serve as a feasible method of TCs classification. The clusters are then analyzed in terms of trajectory, lifespan, seasonality, trend, intensity and Power Dissipation Index (PDI). The five classified clusters show distinct features in TCs’ temporal and spatial development discipline. Moreover, each cluster has its individual motion pattern, variation trend, influence region and impact degree.     

中等传输距离下的无线功率传输链路第2部分:选择性工作方式

对谐振感应式无线功率传输链路的3种不同的工作方式进行了讨论.第1种工作方式是输出恒定的电压或电流;第2种工作方式采用频率捷变操作,非常适合于不随耦合系数变化的应用场合;第3种工作方式实现负载独立工作并输出恒定的电压或电流.本文讨论并提出了不同情况下的解决方案和相关公式.最后通过实验对提出的理论进行了验证.     

Temporal variations of atmospheric tides over Athens,Greece

Summary The mean daily march of pressure (hourly values) for each month of the 96 year period 1894–1989 in Athens, Greece is studied using Fourier analysis. The annual variation of the harmonic parameters (amplitude, time of maximum,x andy-components) is examined. The globally excited 2nd and 3rd harmonics show in general the same behaviour as in other places of the Earth. Similar features show the corresponding parameters of the daily solar radiation march. The first harmonic displays some local characteristics. The long period fluctuations study revealed statistically significant trends in most parameters of the 2nd harmonic, most strikingly the 0.5 h shift in the time of its maximum during the 20th century. Power spectrum analysis showed the existence of a biennial oscillation inB ₁, thex-component of the first harmonic, but this oscillation is mainly confined to the second half of the entire period. A periodicity of about 6 years which could be associated to the Southern Oscillation was also found inB ₁ while inA ₁, they-component, a periodicity close to the 11-year solar cycle and another one close to the nutation of the Earth's axis are present. The lunar tides are too small to be detected by the same methods. However the semilunar tide was revealed to be 10–20 times smaller than the semisolar.With 8 Figures     

一种多站雷电定位系统探 测效率的估算方法

通过分析多站雷电定位系统MDF的特点,提出影响多站雷电定位系统探测效率的因素主要有两个方面:1)波形判据及阈值的设置;2)DF场地环境及其本身的时间分辨率。本文提出了一种估算系统因第二种因素存在时的探测效率的方法。用此方法分别计算和分析了北京DF网络三年来的探测效率。结果表明:1)该系统中各DF站在正常情况下(不考虑第一种因素)探测效率约为70％左右;2)若有大量干扰DF的探测效率会大大降低。