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.     

大气微波辐射计

大气物理方面的理论与实验均已证实,大气中存在并且传播着各种各样的大气物理信号。目前研究的大气物理信号主要是电磁波和重力波。大气物理信号来源于天体和地-气系统两个自然源,以及人类活动时向大气中发射电波、光波或声波等人工源。自从三十年代后期出现微波雷达和四十年代中期出现微波辐射计并且发挥效益以来,微波遥感技术及其应用都有了显著的进展。目前的微波遥感,可分为主动式、被动式和主被动式三种类型。其中,主动式微波遥感是指利用目标与人工发射的微波信号之间的相互作用来进行传输与处理目标信息的微波遥感设备,被动式微波遥感是指直接利用目标本身辐射的微波信号来进行探测与处理目标信息的微波遥感设备。而主被动式微波遥感则是在技术     

相位敏感光时域反射光纤传感技术的研究综述

相位敏感光时域反射计（Phase-sensitive Optical Time Domain Reflectometer,Φ-OTDR）是一种新型的分布式光纤传感技术,在周界安防入侵和建筑结构健康监测等领域具有广泛应用.针对Φ-OTDR的传感原理,根据其系统结构及信号处理,总结了Φ-OTDR系统在光源技术、传感头技术、探测技术、复用技术和信号处理技术方面的进展,并对其进行了简要分析.     

基于LabVIEW9.0的虚拟频谱分析仪的设计

虚拟仪器技术是现代计算机技术和仪器技术深层次结合的产物,是计算机辅助测试领域的一项重要技术.介绍了基于B/S模式图形化编程语言Lab-VIEW9.0的虚拟频谱分析仪的设计,该虚拟频谱分析仪主要用于分析由信号发生器产生的带噪声信号.该虚拟频谱仪主要由信号发生器、数字滤波、参数测量、频谱分析、谐波分析和远程网络监控模块组成,可以实现对采样信号的显示、分析、远程网络监控等功能,并且运行可靠、性能良好,分析结果正确.     

线形腔光纤激光器的光反馈效应研究

提出了一种基于线形腔光纤激光器结构的光学反馈系统,对系统输出功率变化表达式进行了推导,建立模型分析了光反馈对系统的影响,得出其与激光自混合干涉具有相同的相位灵敏度.实验中首先对系统进行了信号观测,同时改变实验条件,对不同参数的影响进行了讨论,实验结果与模拟分析相一致.结果表明:线形腔光纤激光器光反馈系统的输出条纹变化对应着待测物半个波长的位移;条纹不同的倾斜方向可实现对移动方向的辨别;通过适当调节反馈腔腔长与目标靶反射率可优化系统反馈信号的灵敏度.根据以上特性,该系统可应用于光学测量领域,例如位移、距离、速度测量等.     

被动式微波遥感技术发展及其对汽/液态水物理参数反演的研究进展

大气遥感是1960年代以来发展最为迅速的学科分支之一,也是大气科学发展的关键技术支柱之一;其中,被动式微波遥感具有体积及功耗小,能进行全天候连续观测等优点,为获取大气、海洋、陆面等多领域观测信号提供了直接和有利手段。由于水汽、液态水是影响天气气候变化的重要要素,对其的探测技术在当前气象业务中显得尤为重要。简单回顾了被动式微波遥感的主要进展,重点介绍微波辐射计对水汽、云液态水、降水等物理量进行反演时所采用的统计方法、物理方法、物理统计方法等方法研究方面的国内外进展,并对微波辐射计的未来发展前景作了简单介绍。     

太阳能板自动寻光转动控制系统

为了提高光伏太阳能板的太阳能转换效率,设计了一种太阳能板自动寻光转动控制器,此装置通过寻光电路检测太阳光源方向,当产生偏差信号时,经A/D转换电路输入单片机,单片机处理输出相应电信号驱动电机转动,准确地跟踪太阳光线移动.该装置结构简单、成本低廉、跟踪精度高,可用于太阳能发电系统中,能够提高太阳能的利用效率.     

微波地对空测温核函数的稳定性

近十年来,被动微波遥感技术在气象上得到了广泛的应用,它已经成为探测大气温、湿、云、雨等气象要素的一种新的重要手段。美国已经在第三代气象业务卫星上安装了微波探测装置(MSU),与红外遥感技术相配合,以期提高测温精度。与此同时,地面大气微波遥感的研究工作也有了相应的发展,已经成功地测得对流层大气温度分布和低层     

略谈大气探测新技术及科研动向

大气探测新技术归纳起来,主要有四个方面:(一)遥感技术;即在远离目标物的地方,接收或感应目标物的信息,如电磁波(红外、可见光、微波)光波、声波等。从而判断目标物状态的技术。它分为主动遥感(有发射和接收系统)和被动遥感(只有接收系统)两类。主动遥感有:①声雷达(如北大地球物理系的)它连续发出声脉冲音频信号并不断接收其散射回波信号,自动绘出奇妙的二维回波图,可分析各种逆温、热羽、重力波、下泄流、雾、海陆风等。②多普勒声雷达:(如国家气象局气科院的)它发射双频声脉冲,检测回波信号的频移,根据多     

单边带接收机的最佳状态

用单边带接收机接收副载波移频信号,按技术说明书操作就可以了。而用单边带接收机接收直接移频电传,说明书没有讲,各地所用方法也很不同。一般说来,用单边带接收机收直接移频电传并不难,但要做到接收高质量,却并不容易。例如开关放置不当,调整不准,信号不稳或信噪比小,都会使电传机变字。虽然用无线移频方式通信,难以做到一字不变,但争取最好的接收效果,是我们通信人员义不容辞的责任。我们体会将机器调至最佳     

中尺度强暴雨云团云特征的多种卫星资料综合分析

针对2002年6月23—27日发生于江淮地区的一次中尺度强暴雨过程，利用FY-1D，EOS和NOAA卫星的可见光、红外、微波通道遥感观测、反演资料，从相态、光学厚度、垂直结构等各方面分析云特征，并将分析结果与同时段地面雨量观测进行对比分析，发现云光学厚度大且云顶粒子为大粒子、冰相态是此次降雨过程中云团的主要云特征，地面雨量的大小与云光学厚度密切相关，两者间基本呈正相关关系；稳定少变的大光学厚度云或云光学厚度显著增大均可带来强的地面降水。微波资料可以很好地体现降雨云团的垂直结构。分析结果显示，卫星遥感对揭示中尺度强暴雨云团的云特征，具有很好的指示作用。     

基于高分辨率图像传感器的单帧光学相机通信

针对光学相机通信中存在的图像传感器有效像素受限以及多帧通信之间存在的通信不连续问题,提出利用高分辨率图像传感器在单帧图像中完整接收数据包的非视线信道通信方案.非视线信道的方案解决光源造成的blooming效应问题,并增加了图像传感器上的通信有效像素.同时,通过高精度的同步算法和多列信号累积,克服非视线信道带来的大衰减问题.高分辨率图像传感器可感知更高速的信号变化,从而有助于同步精度和通信速率的提高.实验结果表明：该方案可实现1.5 m距离上的2.15 kpbs通信速率,单帧内数据包长度为16 bit,满足室内定位导航、光子标记等应用需求.     

具有防雷功能的风信号传送器

雷击是自动气象站采集器被损坏的主要原因之一,特别是经风杆引入雷电损坏采集器的情况极为常见。解决此问题最好的办法是在保证数据接收准确的情况下,从物理连接(包括信号线和电源线)上将风传感器和采集器断开。设计了一款具有防雷功能的气象站风信号光纤传送器,解决了风杆引雷损坏采集器的问题。传送器采用EDA技术设计电路将风信号从传感器经过光纤传送至采集器,并使用防雷电源单独为传感器供电。经测试该传送器在保护了采集器免遭雷击的同时,又保证了数据的准确性,具有很好推广应用价值。     

微波链路测量降水研究综述

利用微波链路测量降水是降水测量的最新技术,具有作用于近地面大气、时空分辨率高等优势。文章总结了微波链路测量降水方法的发展现状和技术难点,结合微波通信的实际应用,分析了频段的选择依据、雨衰减量的精确测量和正演模型的精确建模需要考虑的因素,指出降水起始时间的准确识别和区域化反演算法是解决该方法实用化问题的关键技术,为利用微波链路测量降水的进一步研究提供了借鉴。     

微波输能技术的研究进展及发展趋势分析

微波输能技术（MPT）是实现远距离能量无线传输的主要方式之一,也是空间太阳能电站系统的核心技术之一.本文主要介绍了微波输能技术的国内外研究现状,并对微波输能技术的系统组成与关键技术做了分析,其中主要针对微波发射子系统与微波接收子系统两大模块进行了详细的讨论.最后,对微波输能系统技术所存在的问题以及未来发展的趋势进行了概括.     

可见光通信中光学天线的研究

可见光通信作为一种结合了照明与通信的新型无线通信技术,近几年成为一个研究的热点.光学天线是可见光通信系统中的重要组成部分,在优化光能分布、提高接收功率、提升系统信噪比和通信质量方面起重要作用.目前国内外对于光学天线的研究可以分为发射天线和接收天线两个部分.发射天线一般与LED光学设计相结合,按照配光方式可以分为准直型、均匀照明型和聚焦型等类型.接收天线采用复合抛物面聚光器、菲涅尔透镜等光学元件作为光学接收前端,主要目的是提高接收信号的功率.本文介绍了近年来国内外光学天线的研究进展,评价并比较了各种类型光学天线的光学性能,并对光学天线的发展趋势做出了展望.     

静止轨道微波探测器视场偏差特征分析

现有的极轨微波仪器有着较强的穿云能力,空间分辨率较低,故目前而言,国内外鲜有针对微波探测器的视差分析研究,但若未来在静止轨道上搭载空间分辨率较高的静止轨道微波探测器,则微波视场内的视差问题不容忽视。针对未来发展的静止轨道卫星微波探测器,利用辐射传输模式CRTM模拟该类仪器的亮温,并分析其受视场内云影响所产生的视场偏差,结果表明空间分辨率越高,视差问题越明显;天顶角越大,云顶高度越高,视差越大。除此之外,以台风和高云的个例对实际情况中微波探测仪内视差误差进行了展示,说明静止轨道微波仪器尽管有较高的时间分辨率,但是因为视差的存在,仍然会对台风预警的准确性产生影响。     

近场反射过程中的微波辐射传输特性

地物微波反射率是卫星气象和雷达气象的重要信息,需要进行实验室内模拟自然的实验研究。只有解决近场反射过程中的微波传输问题,才能研究有据,测量准确。本文研究了近场反射过程中微波传输的特性和近场测量转换至远场情况的订正方法,在实验室内测量了标准反射面的反射特性,用实验证明了本文提出的订正方法的有效性。本文得到了理论与实验一致的结果。因此,这种近场订正的方法是实用的。     

光流法及其在临近预报中的应用

介绍了一种全新的对流临近预报外推算法——光流法。主要是通过计算雷达回波的光流场得到回波的运动矢量场,并基于运动矢量场对雷达回波进行外推从而达到预报的目的。光流法立足于变化,在计算光流场时既考虑连续时次回波的变化,又考虑相邻位置回波的变化。因此,基于该算法的外推临近预报具有一定的物理意义。利用中值滤波等方法对雷达资料进行质量控制,有效地抑制了噪声等的影响。个例对比分析表明:经过中值滤波等质量控制后回波更平滑,边沿更清晰,回波质量明显改善,能够获得比较真实的雷达回波,也得到了方向更加一致、更加平滑的回波运动矢量场。光流法给出的30、60 min内雷达回波的位置、形状的外推预报和对应时次实况较接近,预报结果具有较好的业务指示意义。对光流法和交叉相关法预报结果进行的定量对比评价表明,对移动型局地生成及强度和形状随时间变化很快的回波,光流法预报效果优于交叉相关法。光流法可以弥补传统的交叉相关法的缺陷,能提升对流临近预报系统的性能。     

卫星资料循环同化应用对区域数值预报效果影响分析

为提高卫星资料在同化系统中的利用率及验证卫星微波资料对区域数值预报效果的影响,本文以2008年8月1-31日为研究时段,利用WRF模式及其WRF-3DVAR同化模块,设计并构建了卫星微波资料的快速循环同化方案,分析循环同化方案对数值预报的改进效果.结果表明,相比于单时次同化,循环同化方案使各预报要素的相关系数在一定程度上得到改善,均方差也呈现减小的趋势.此外,对研究时段内暴雨和台风个例的具体分析显示,循环同化方案能够有效改善降水和台风路径的预报.