中国电子科技集团有限公司第三十六研究所, 浙江嘉兴 314033
为使高频高速大功率收发(T/R)组件在复杂电磁环境下可靠稳定工作, 本文对组件的开关控制、组件电源与地、组件布局与屏蔽等进行分析, 提出了注意要点, 并给出了设计方法。在 T/R组件开关控制设计中, 通过一对延迟与共轭延迟电路保证收发时间长于驱动开关时间, 解决共模干扰问题; 通过脉宽检测及最高切换速度约束, 解决差模干扰问题; 在组件电源与地的分析中, 着重强调了接地间距不超过信号波长的 1/20。在布局与屏蔽的设计中, 着重分析了腔体谐振波长。文中给出了实例模块, 并就上述 3点设计要点进行了对照分析, 达到在复杂电磁环境下 T/R组件稳定可靠工作的目的。
T/R组件 共模干扰 差模干扰 Transmitter and Receiver module common-mode interference differential-mode interference 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(11): 1351
1 南京信息工程大学计算机与软件学院, 江苏 南京 210044
2 国防科技大学第六十三研究所, 江苏 南京 210007
在全数字发信机系统中, 射频脉宽调制(RF-PWM)将基带调制信号的幅度与相位信息编码为输出脉冲的宽度和位置。由于数字信号处理器件的非理想特性, 其时钟信号的上升沿和下降沿存在抖动误差, 影响 RF-PWM的输出信号质量。基于 3种 RF-PWM实现方案, 本文通过公式推导确定了时钟抖动引入的非线性失真项, 并给出了时钟抖动影响下不同方案输出脉冲信号底噪的数学解析式。最后利用 Matlab软件, 对不同方案在时钟抖动条件下的基波、奇次谐波和底噪进行仿真验证, 结果证明理论推导正确; 同时对信号的矢量幅度误差(EVM)和邻信道功率比(ACPR)进行仿真, 分析出时钟抖动对信号带内外性能的影响。结果表明, 时钟抖动引入的非线性失真主要体现为底噪的抬高; 不同 RF-PWM实现方案时钟抖动的影响特性各有不同, 其中五电平方案对时钟抖动影响具有抑制效果, 且随时间分辨力的增大而增大。
全数字发信机 时钟抖动 射频脉冲宽度调制 移相控制 固定门限 All-Digital Transmitter(ADTx) timing jitter Radio Frequency Pulse Width Modulation(RF-PWM) outphasing fixed threshold 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(3): 340
中北大学信息与通信工程学院, 山西 太原 030051
衬层是连接固体火箭发动机壳体和推进剂的重要组成部分,其粘接状态决定着推进剂-衬层-壳体粘接界面的完整性,进而影响固体发动机的安全可靠性。针对衬层粘接结构的混合态和非连续阻抗特性,研究了激光超声在衬层结构中的传播规律,搭建了实验装置;以烧蚀机制激发超声波为手段,通过提取超声波在衬层中的传播时间和相对声衰减量,采用超声波透射法对衬层的固化过程进行状态表征,提出了用于求解衬层中纵波渡越时间的标定时间差值法,建立了非连续阻抗的相对声衰减模型。实验结果表明,采用标定时间差值法获得的渡越时间,以及采用相对声衰减模型计算得到的声衰减量能够很好地表征衬层的固化过程。
激光器 激光超声 激光发射器 激光接收器 固体火箭发动机 衬层
1 四川九洲电器集团有限责任公司, 四川 绵阳 621000
2 四川长虹网络科技有限责任公司, 四川 绵阳 621000
3 空军装备部驻绵阳地区第一军事代表室, 四川 绵阳 621000
针对当前数字控温的光发射机会引入无法消除的杂散干扰信号问题, 设计了一款具有电路精简、结构小巧和功耗低等特点的模拟控温微波光发射机, 并给出了光发射机的组成和各模块的详细设计电路。根据直接调制原理搭建了微波链路模拟测试系统, 测试了模拟控温光发射机的S散射参数、杂散抑制比、谐波抑制比和系统噪声系数等重要指标参数。测试结果表明: S散射参数链路增益≥-25 dB, 增益平坦度为±2 dB; 杂散抑制比大于90 dB, 杂散信号基本淹没在系统底噪中; 谐波抑制比超过50 dB, 达到了67 dB左右; 噪声系数控制在2 GHz@35 dB~18 GHz@56 dB水平, 完全满足实际使用要求。
模拟控温 光发射机 微波链路 杂散抑制比 噪声系数 analog temperature control, optical transmitter, m
1 武汉光迅科技股份有限公司，武汉 430074
2 国家信息光电子创新中心，武汉 430074
随着光通信技术的快速发展，光纤传输的容量呈几何式增长，对密集波分复用（DWDM）网络系统的管理和调度灵活性要求也在不断提高。波长可调模块可以满足网络管理灵活的要求，在波分复用(WDM)系统和5G网络中将会有广泛应用。而作为模块内的核心元件，可调激光器的研究就显得尤为重要。文章介绍了一种可调激光器和硅光调制器芯片混合集成封装技术，利用一种胶合标准具的设计进行波长控制，节省了半导体制冷器，减小了封装尺寸。其制作的可调激光器件能满足ITU-96通道的波长输出，且满足100 G BASE-LR4国际标准的工作眼图要求。
可调激光器 硅光调制器 混合集成 光发射组件 tunable laser silicon modulator hybrid integrated optical transmitter module
1 江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室, 江苏 无锡 214122
2 无锡市创凯电气控制设备有限公司, 江苏 无锡 214400
载波芯片(COC)是光发射次模块的重要组成部分,随着芯片制造工艺的进步,COC向着微型化、高密度的方向发展,缺陷的种类变得更加复杂多样,基于传统图像处理方法的光学检测技术已无法满足COC多类别缺陷检测的需求。为此,将YOLOV3网络引入到COC的典型缺陷(崩口、定位柱破损以及波导污渍)检测。针对波导污渍缺陷目标较小,且不同类型缺陷之间尺度变化较大的问题,改进了原有YOLOV3的特征提取网络,兼顾目标的多尺度特性设计了4个检测尺度,并通过增强特征融合来改进多尺度检测;利用K-means方法对数据集进行聚类分析,选取优化的初始先验框。实验结果表明,本文基于改进YOLOV3的COC缺陷检测方法YOLOV3-COC对于COC崩口、定位柱破损以及波导污渍这三类缺陷检测的准确性达到97.4%。
图像处理 图像识别 载波芯片缺陷检测 目标检测 YOLOV3 光发射次模块 激光与光电子学进展
2021, 58(12): 1210002
1 中国科学院 国家空间科学中心, 北京 100190
2 中国科学院大学, 北京 100190
3 Synopsys(北京)有限公司, 北京 100086
针对国内星载数传发射机无法实现载波频率灵活可变的问题, 提出了一种可配置输出频率的载波源方案。采用现场可编程门阵列(FPGA)和数模转换器(DAC)相结合, 实现参考频率高精度可变且灵活配置锁相环(PLL)中鉴相器的鉴相频率, 使载波源输出频率可程控配置。实测结果表明, 载波源可实现任意配置X波段8.025～8.4 GHz的输出中心频点, 相位噪声优于-66 dBc/Hz@100 Hz、-75 dBc/Hz@1 kHz 、-80 dBc/Hz@10 kHz、-95 dBc/Hz@100 kHz、-120 dBc/Hz@1 MHz, 杂散抑制度优于-74 dBc, 频率分辨率小于10 Hz。相关电路替代专用直接数字频率合成(DDS)芯片的功能, 能适应空间应用环境。
星载数传发射机 载波源 锁相环(PLL) X波段 直接数字频率合成(DDS) 空间应用环境 space-borne data transmitter carrier source phase-locked loop(PLL) X-band direct digital frequency synthesis(DDS) space application environment
