强激光与粒子束
2024, 36(1): 016002
1 陕西科技大学 电子信息与人工智能学院西安 710021
2 陕西循天广播技术有限公司咸阳 712000
设计了一种改进型射频功率源输出功率控制系统，解决了现有射频功率源使用中存在的输出功率稳定性与控制精度不足等问题，预期将应用于中国聚变工程实验堆（China Fusion Engineering Test Reactor，CFETR）负离子源中性束系统（Negative Ion Based Neutral Beam Injection System，NNBI）。采用ARM+CPLD双核设计的软、硬件分离控制结构，保障输出功率控制算法运行效率；采用数字化信号控制方法，实现输出功率的高精度控制；通过精确采样射频功率源实际输出功率和闭环功率控制方法设计，实现输出功率的高稳定性控制。对射频功率源样机进行输出功率控制系统模拟负载测试，结果表明：在额定输出功率为50 kW时，输出功率的控制精度高于0.1%、稳定性波动小于0.5%、人机交互软件功能完善。该方案预期可以搭配阻抗匹配网络满足CFETR NNBI射频功率源对输出功率控制的性能要求。
射频功率源 功率控制 双核控制 数字化控制 闭环控制 RF power source Power control Dual core control Digital control Closed-loop control
1 中国科学院大学, 北京 100049
2 中国科学院微电子研究所, 北京 100029
3 北京昂瑞微电子技术有限公司, 北京 100084
在传统Doherty功率放大器的基础上,采用砷化镓(GaAs)异质结双极晶体管(HBT)工艺,设计了一款可应用于5G通信N79频段(4.4~5 GHz)的高回退效率MMIC Doherty功率放大器(DPA)。通过在Doherty电路中采用共射-共基结构,并在共射-共基结构中加入共基极接地电容,大幅提升了DPA的增益和输出功率。使用集总元件参与匹配,减小了芯片的面积。仿真结果表明,在目标频段内,增益大于28 dB,饱和输出功率约为38 dBm,饱和附加效率(PAE)为63%,7 dB回退处的效率达到43%。
Doherty功率放大器 共射-共基结构 宽带 射频功率放大器 GaAs HBT GaAs HBT Doherty PA cascode structure broadband RF PA
辽宁工程技术大学 电子与信息学院, 辽宁 葫芦岛 125105
可重构输入匹配采用一种基于L型的电路结构, 通过一个单刀单掷开关电路使该结构接入一段微带线, 实现不同工作频率下输入阻抗的自动补偿。输出匹配实现并发双频段工作, 在早期三段式微带线的基础上重新进行公式推导, 提出了更易实现的四段微带线串联结构。该功率放大器采用了可重构结构与并发双波段匹配网络结合的方式, 因此只采用了一个开关。电路结构简单, 且开关切换时对电路性能影响较小。仿真结果表明, 该功率放大器的匹配状态和性能良好, 为现有的可重构功率放大器设计提供了一种思路。
射频功率放大器 并发双波段 可重构 PIN开关 RF power amplifier concurrent dual-band reconfigurable PIN switch
为了研究LD抽运的Nd∶YVO4的声光Q开关的射频功率对衍射效率、漏光功率与门信号开启后激光输出脉冲序列的时间特性的影响, 通过调节施加在Q开关上的射频功率, 取得了漏光与激光脉冲上升时间随之变化的趋势并加以分析。结果表明, 在射频功率增大到4.4 W时, 漏光完全消失; 在射频功率位于2W~3 W之间时, 漏光功率在500mW以下, 且激光脉冲上升时间是到达第一阈值所用时间的60%~70%; 得到了既顾及门信号开启后激光输出脉冲序列的上升时间、又尽可能在Q开关处于hold-off状态时保持低的激光漏光功率的驱动射频信号的功率范围。该研究结果对构建适用于可快速开启的、热效应较为严重的声光调Q固体激光器具有较好的参考价值。
激光技术 声光调Q 固体激光器 漏光 门信号 射频功率 laser technique acousto-optic Q-switching solid-state laser light leakage gate signal power of radio frequency
1 安徽省天线与微波工程实验室, 合肥 230088
2 中国电子科技集团公司 第三十八研究所 微波技术研发中心, 合肥 230088
介绍了一种用于大科学工程装置中国散裂中子源（CSNS）功率升级的RF负氢离子源大功率射频功率耦合系统的研制。主要内容包括射频功率耦合系统的构造, 指标计算分配以及具体实现, 重点阐述了射频功率放大器、隔离变压器、阻抗变压调谐器以及配套的电源、控制和冷却系统的设计, 并对整个系统的结构和热设计提出了工程解决方法。针对离子源功率耦合系统的特点作了细致的分析, 并以此为基础, 研制出了一款输出功率达80 kW的射频功率耦合系统产品。
离子源 射频功率耦合系统 射频功率放大器 隔离变压器 阻抗变换器 嵌入式计算机 ion source RF power coupling system RF power amplifier isolation transformer impedance converter embedded computer 强激光与粒子束
2018, 30(12): 125104
1 西南科技大学信息工程学院，四川绵阳 621010
2 中国工程物理研究院电子工程研究所，四川绵阳 621999
3 重庆大学 a. 新型微纳器件与系统技术国防重点学科实验室
4 重庆大学 b.光电技术及系统教育部重点实验室，重庆 400044
计及电容式 RF MEMS开关膜片上电场分布的边缘场效应后，很难建立高保真的开关自驱动失效阈值功率解析模型。因此，采用膜片承受射频信号功率的面积(ARF)和膜片与传输线的正对面积 (A)的比值构建优值 (FoM)，以表征膜片上电场分布的边缘场效应强弱。利用 HFSS软件建立了开关自驱动失效的三维电磁模型；以一种常见的开关构型为案例，仿真得到了多种射频信号功率(Pin)和开关气隙高度 (g0)条件下膜片边缘电场分布，并与优值计算结果进行了对比验证，初步证明了采用优值 ARF/A表征膜片上电场分布的边缘场效应强度的可行性。
射频微电子机械系统 电容式开关 射频功率容量 自驱动 边缘场效应 RF MEMS capacitive switch RF power capacity self -actuation fringing field effect 太赫兹科学与电子信息学报
2015, 13(2): 342
1 中国工程物理研究院 研究生院, 北京 100088
2 中国工程物理研究院 复杂电磁环境重点实验室，四川 绵阳 621900
3 北京应用物理与计算数学研究所, 北京 100094
提出了一种选取射频功率放大器的最优行为模型并获取指纹特征的方法。针对Wiener模型和Hammerstein模型，提出了一种基于加权最小二乘法的最优行为模型选取方法，并给出了具体的数学分析。并对实际系统的功率放大器进行数值仿真，验证了算法的可行性及有效性，即首先根据训练集得到放大器的行为模型系数，再采用多种评判标准，通过分析测试集、训练集的误差得到最优行为模型。数值仿真结果表明：本文提出的方法能够有效地选取射频功率放大器的最优行为模型，且拟合误差较小。
射频功率放大器 行为模型 指纹特征 Wiener模型 Hammerstein模型 RF power amplifier behavioral model recognition of fingerprint Wiener model Hammerstein model 强激光与粒子束
2015, 27(10): 103249
北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室, 北京 100876
基于偏振模色散(PMD)监测是光性能监测（OPM）中的一项关键技术。提出一种利用射频(RF)功率谱中功率极小值对应的频率值监测链路中PMD的方法。通过在接收端级联一段具有较大差分群时延(DGD)的保偏光纤(PMF)以及一个偏振控制器(PC)来实现在RF谱低频区域内监测PMD，并进行了相应的理论分析和数值仿真。结果表明，此方法可以实现对一阶偏振模色散的精确监测，监测误差在±3 ps以内，且不受光信噪比(OSNR)、色散(CD)和传输速率的影响，同时此方法适用于多种调制格式的不同信号的PMD监测。通过改变接收端PMF中DGD的大小，可以满足对PMD监测范围和灵敏度的不同要求。
光通信 偏振模色散监测 射频功率谱 差分群时延 光学学报
2013, 33(11): 1106004
设计了一种基于绝缘硅材料的超小微环相移器, 能够在自由频谱范围内实现2π相移的同时相移达到最佳线性化.根据全通微环谐振器的相移特性可知, 在临界耦合点时微环谐振器达到π的相移, 在过耦合领域达到2π相移.分析了直波导宽度及间距两个参量, 用精细度F表征间距, 讨论了由于这两个参量变化对微环谐振器相移的影响, 并且给出了设计的相移范围和相应的功率变化.实验结果表明: 若采用40 GHz的射频信号, 设计的微环相移器射频相移范围为0~4 rad, 功率变化不到6 dB.
绝缘硅 微环相移器 射频相移 射频功率 Silicon-on-insulator Micro-ring phase shifter Radio frequency phase shift Radio frequency power
