用于中科院近代物理研究所的ADS项目中的射频四极加速器(RFQ) 的新RF系统在2017年初升级, 原来的电子四极放大器被两个新的固态功放(SSA) 所替换, 它们是两台相同的额定功率为80 kW的功率源, 通过两个相同的耦合器在腔内合成至少100 kW 的功率。但是对于SSA 来说, 为了功率组合, 太多的功率模块的振幅和相位进行了调整和优化, 一个或几个损坏的环形器 (包括吸收负载) 可能导致整个射频系统的失效。特别是, 根据实验和仿真, 发生失配问题后, 如果两级合成器之间的传输线电长度满足某一特定条件时, 系统的散射参数会有很大的波动, 甚至切断。详细介绍了北京北广科技股份有限公司用于模拟多级合成放大的模拟方法、放大链路的故障分析及相关实验情况。

国家自然科学基金、中国科学院战略重点研究计划、北京航空航天大学卓越和青年拔尖人才支持计划;

K波段微波高光谱辐射计应用于大气探测方向, 能够在高湿度条件下改善大气温湿度廓线精度。为解决传统辐射计接收机未考虑在微波高光谱条件下频谱测量时间和系统复杂度增加的问题, 设计与实现了一种用于K波段微波高光谱辐射计的超宽带多通道线性接收机。通过结合传统微波辐射计接收机的数项优点, 改进的接收机结构拥有良好的宽带谱特性、高线性度和短频谱测量时间。在18~26 GHz频率范围内, 接收机的实测频率增益为77~80 dB、噪声系数为2.1~3.2 dB、线性度为0.999~0.9999和频谱测量时间平均为5.8 ms。实测结果表明, 设计的高频谱分辨率接收机适合K波段微波高光谱辐射计在大气遥感和快速天气变化观测中应用。

设计并制作了一个W波段的极化器, 设计参数为金属丝直径100 μm, 间距300 μm 实测结果表明,金属丝直径和间距的均值分别为100.3 μm, 300.2 μm; 标准差为5.2 μm, 8.3 μm, 表明极化器具有较高的加工精度和良好的均匀性; 同时其表面平整度优于30 μm 另外, 测试了极化器的透射系数以及极化器作为可变衰减器时的透射系数, 测试结果与理论计算结果具有良好的一致性, 具有良好的极化性能。

针对8 mm波段综合孔径辐射计射频前端电尺寸较大、采用常规Y形阵列布局系统成像视场范围小的缺点, 首先提出了一种星形天线阵列布局, 它使可视度函数采样点之间的间隔变为天线单元间隔的一半, 从而使系统的成像视场扩大到原来的两倍; 然后, 针对星形阵列可视度函数采样点缺失的问题, 研究了背景对消与凸集投影相结合的图像反演算法, 并进行了成像仿真.仿真结果验证了该反演算法的有效性.

分析了综合孔径微波辐射计光学实时信号处理系统的基本原理及关键技术，研制了一套X波段6单元综合孔径红外实时信号处理系统样机，并进行了系统测试及点辐射源的一维实时成像实验，获得了清晰的干涉条纹图像.初步的实验结果验证了综合孔径辐射计光学实时信号处理的可行性及系统设计的正确性.

综合孔径技术己被广泛应用于被动式毫米波成像。由于成像系统的电路需要对天线收到的电信号进行长时间的处理以得到足够多的数据来重建图像,因此成像速度慢是这种方法的主要限制。通过电光幅度调制技术把毫米波调制到激光载波上,带有图像信息的光信号通过光纤传输后再经过透镜可以直接成像。本文从原理上比较了新的电光成像系统和原系统的异同,对于提出的新系统,采用10GHz 的微波调制信号,载波波长为1550日m 的激光进行一维点源成像仿真。成像结果说明了新的电光系统可以得到含有源辐射强度和方向信息的图像,但由于光纤间距远大于光波长,图像的角度范围大大缩小。仿真结果说明新的成像系统可以快速成像,并且通过增加孔径个数可以提高图像的分辨率。