1.微波毫米波及光波理论、2.微波毫米波技术及应用、3.光

1.微波毫米波及光波理论、2.微波毫米波技术及应用、3.光
1.微波毫米波及光波理论、2.微波毫米波技术及应用、3.光

培养方案——电磁场与微波技术(学科代码:080904)

一、培养目标

本学科培养德、智、体全面发展,在电磁信号(高频、微波、光波等)的产生、交换、发射、传输、传播、散射及接收等有关的理论与技术和信息(图象、语音、数 据等)的获取、处理及传输的理论与技术两大方面具有坚实的理论基础和实验技能,了解本学科发展前沿和动态,具有独立开展本学科科学研究工作能力的高层次人 才。学位获得者应能承担高等院校、科研院所及高科技企业的教学、科研及开发管理等工作。

二、研究方向

1.微波毫米波及光波理论、2.微波毫米波技术及应用、3.光纤光电子技术及应用、4.微波、光通信与雷达信号处理技术、5.计算电磁学及应用、6.微波电路与系统、7.雷达技术与雷达信息处理

三、学制及学分

1. 对于按硕—博一体化课程体系培养的研究生,获得硕士学位一般需要3年。研究生在申请硕士学位前,必须取得总学分不低于35分(含开题报告2学分)。获得博 士学位一般需要5年,最长学习年限不超过7年。研究生在申请博士学位前,必须取得总学分不低于45分(含开题报告2学分、专业综合知识答辩2学分;博士层 次课程不低于8学分)。

2. 对于通过我校博士生入学考试的普通博士生,获得博士学位一般需要3年,最长学习年限不超过6年。研究生在申请博士学位前,

必须取得总学分不低于10分(含开题报告2学 分;博士层次课程不低于8学分)。

四、课程设置

英语、政治等公共必修课和必修环节按研究生院统一要求。

学科基础课和专业课如下所列。

基础课:

ES45201 高等电磁场理论(3) ES45202 介质导波结构及应用(3.5)

ES45203 电磁场数值解法(3.5) ES45204 微波系统与工程(3)

专业课:

ES44201 微波电路原理与设计(3) ES44202 天线技术基础(3)

ES44203 光电子学(2) ES45211 固态电子学基础(3)

ES45213 光波导技术(2) ES45215 毫米波通信技术(2)

ES45221 现代微波测量(2) ES45222 耦合模理论(2)

ES45223 现代天线设计(2) ES45224 电波接收技术(3)

ES14202 快电子学(3) IN05102 数字信号处理(II)(3)

IN05121 移动通信工程(3) CN05112 实变与泛函▲(4)

ES46201 电磁场与微波技术专题(2)

备注:

1. 带▲号课程为博士层次必修课,硕士层次选修课。对于硕博连读生,该课程只能按博士层次必修课记录学分;

2. 博士研究生或硕博连读研究生除必修编号为CN05112的课程外,还必须至少选修编号为ES46201的课程或一门经学科点认可的其它博士层次课程。电磁 场与微波技术专题可以由导师指定某专题的参考书(资料),由研究生作读书报告,并提交书面报告。

五、科研能力要求

按照研究生院有关规定。

六、学位论文要求

按照研究生院有关规定。

LCP基板在微波毫米波系统封装的应用

万方数据

万方数据

第10卷第lO期曾策,高能武,林玉敏:LCP基板在微波/毫米波系统封装的应用 的厚度。极薄的LCP基板有利于微波/毫米波系统的高密度互联和小型化。 LCP同PI一样,也是一种挠性基板。这项性能的潜在应用是构造非平面天线,如拱形天线、可折叠天线等。 2.6可形成复杂的多层结构 用较低熔点(280℃)的LCP薄膜作为粘接层,较高熔点(315℃)的LcP基板作为“芯板”,采用成熟的PCB工艺,可形成复杂的多层结构。如图3所示【13】。 图3一种。二interconnect”的LCP多层电路结构 复杂的多层结构类似于L,TCC基板,可以埋入电阻、电容、电感等无源器件。LCP多层压合工艺温度远较LTcc低,因此可以在基板内部直接埋置MMIC等有源器件。LCP单层基板厚度最薄可低至25¨m,仅为一般U℃C的1/4,因此多层LCP基板可实现更高的集成度密度。 此外,LCP基板也可与其他有机基板材料(如PTFE、FR4等)进行混合层压,以满足特定的需求。2.7其他 作为电路基板材料,LCP在耐化学/环境、耐辐射,气体释放、阻燃特性、介电强度,重量等方面均有很好的表现,并且适合于空间应用。此外,作为聚合物材料,LcP也有一些缺点,比如导热率低,并非完全气密,成本相对于PI等材料较高等。总之,LCP作为一种新型基板材料,其综合性能优异,在微波/毫米波系统应用中有着非常强的吸引力。 3LcP基板在微波/毫米波系统中的应用 近年来,基于LCP基板的微波/毫米波电路应用研究发展迅速,最重要的研究方向是系统级封装SoP(SystemonPacl【aging)技术的应用。SOP的重要技术特征之一是采用功能化的基板,在基板中埋入无源和有源器件,实现系统化的集成。SoP的概念示意图如图4所示。 3.1微波/毫米波传输和信号过渡 常规的微带线、带状线、共面波导测试结果与仿真结果非常接近:在100¨m厚的LCP基板上,微带线插损仅O.1ldB/mm@40GHz,与哪E基板几乎一致。 图4sOP概念示意图(Bry锄christie设计)11哪 SOP中过孔(Via)用于微波/毫米波信号的层间垂直互联。得益于LCP材料的低介电常数,过孔带来的不连续性可以通过控制尺寸得到优化I51。 3.2电阻.电容和电感器件的埋置 电阻材料一般为NiP、Nicr或NicrAlSi,方阻值20 ̄200可选。采用溅射或者蒸发工艺,直接在LCP基材上制作;也可以选用附电阻膜铜箔(如商品化的的Tc妒或ohmega-Pl旷),采用热压工艺与LcP基材结合,然后通过蚀刻减成工艺形成电阻。不通过激光调阻,可达到±20%的阻值精度。 极薄的LCP基材本身就可以作为高Q值的电容使用。对高容值的电容需求,应选用填充陶瓷粉末的高介电常数薄膜(如3M公司的C—Ply)混合层压,实现>lnF/cm2的电容密度。 MekitaF.Davis等人【15】研究了在LCP基板上集成的电感性能,发现采用分布在两层的多圈电感,可以很容易获得Q>165的3.4nH的电感,而面积仅为O.6mm×0.6mm。 3.3集成微波/毫米波无源器件 基片集成平面波导(slwG)基于经典的矩形波导理论,是一类重要的微波/毫米波元件。它品质因素高,易于和基板集成,是SOP中常用到的单元电路,如图5所示。 图5一种LCP基板制造的毫米波SIWG滤波器 利用LCP基板的多层结构优势,可类似于LTCC基板,集成多种形式的滤波器、功分器、耦合器、巴伦等。实现微波/毫米波无源器件在基板内的高度集成,是SOP技术有别干McM和SIP的关键特性。3.4有源器件的埋入和封装 LCP材料本身具有很高的气密性,属于。几乎气 .7.万方数据

教你看懂微波毫米波同轴连接器

教你看懂微波毫米波同轴连接器 说到微波电路,就不能不提及同轴连接器。不管你的电路是在哪个频段,只要它是需要在频谱仪,网络分析仪等仪器上面测量,你就需要用到同轴连接器。 同轴连接器的种类有很多:SMA、SMB、SMC、APC-7、K接头等等。不管你使用的是哪种连接器,在使用前都需要注意其适用的频率范围。连接器的频率范围都受限于同轴结构中的第一个圆形波导传播模式的激励。减小外导体直径将增加可使用的最高频率; 用绝缘体填充空间会降低可使用的最高频率和增加系统损耗。而所有连接器的性能都受接插件接口质量的影响。如果内外导体的直径偏离设计要求的尺寸、电镀质量差、或连接处间隙大,都会使接口的反射系数和电阻性损耗降级。这就是为什么同样的一种连接器,质量好的能够用在更高的频率,而且驻波系数更小的原因,当然假如你的电路频率比较低原创:关于微波毫米波同轴连接器的知识,或者就只是一个测试版,在要求不高的情况下,你直接在城隍庙买几个十几块的那种也就冇所谓啦。 下面简单介绍下几种在测量和测试应用中常用的连接器。 APC-7 (7mm) 连接器 在所有18GHz连接器中,APC-7( Amphenol 精密连接器-7 mm)具有最低的反射系数,可提供重复性最好的测量。这种连接器在1960 年代由HP 和Amphenol 两公司联合开发。这是采用无极性设计的连接器,能适合有最苛刻要求的应用,尤其是计量和校准应用的要求。 1.0 mm 馈通 馈通适配器的一端是1.0mm 的阴性接头,另一端上是玻璃至金属的密封接口。它适用于从同轴至微带线封装或电路板的超高频(达110 GHz) 信号跳变。 2.92 mm 连接器 也就是我们平常所用的K接头。1983年,Wiltron 公司的William.Old.Field高级工程师在总结和克服先前推出的毫米波连接器的基础上,研制出的一种新型的K型连接器。它能在DC-46GHz频带范围内使用,具有良好的电性能,且能与现在已广泛使用的SMA连接器兼容,而且很快地被广大制造商认可,且成为目前国际上应用最为广泛的毫米波接头之一。2.92mm 连接器能与SMA和3.5 mm连接器适配。在46GHz频段使用时性能优良,而且价格比3.5mm 连接器要便宜;在18GHz以下使用时,性能要优于SMA接头。所以,当你看到K接头与SMA 接头外型相差不多,但是价格贵了几十倍时千万不要诧异,那可是高级货啊。 2.4 mm 连接器 2.4 mm 连接器是HP、Amphenol和M/A-COM三公司联合开发用于50 GHz的连接器。这项设计通过增加外壁厚度和强化插槽解决了SMA 和2.92 mm 连接器的脆弱性问题。它能与SMA、 3.5mm和2.92 mm连接器精确适配。但由于生产2.4mm连接器的厂商不如K型连接器的多,价格较高,所以应用没有K型连接器广泛。 1.85 mm 连接器 1.85 mm 连接器是1980 年代中期由HP公司,即现在的Agilent 公司开发的一种连接器,它的工作频率达到65GHz。1988年HP公司把这项设计提供给公众领域,以推进连接器类型的标准化; 通过研制,几家制造商可提供几种这样的器件。1.85mm连接器与 2.4 mm连接器适配,并具有同样的坚固性。近几年来,1.85mm连接器已通过优化达到67 GHz 频率。许多专家认为这种连接器是达到67GHz一般使用所可能的最小同轴连接器。 N 型连接器 N型(美国海军) 50Ω连接器是1940年代为低于4GHz军事系统所设计的连接器。1960年代的改进把性能推进到12GHz,以后更达到了18GHz。有些75Ω产品使用具有较小中心导体直径的N 型设计,但与50Ω连接器不兼容。 SMA 连接器

微波毫米波Project论文

正交混合网络的设计 : 学号: 学院:电子工程与光电技术学院 指导老师:兆龙

正交混合网络的设计 摘要 随着通信技术的迅猛发展,微带定向耦合器作为微波、毫米波系统中的重要器件也得到了更大的关注。本文先介绍了3dB定向耦合器的研究背景,又通过将输入激励分解成偶模激励和奇模激励的叠加的偶—奇模分解技术从理论上分析了3dB定向耦合器的工作过程。 通过ADS软件,对该正交混合网络结构进行原理图仿真,再生成版图。调整原理图中的微带线参数,使得Momentum中的仿真结果满足设计指标:回波损耗6% >,完善隔离6% >,以及在端口2和端口3处的3dB功率匹配的不平衡度1dB <。 分别设计3dB定向耦合器在5.8GHz低频和60GHz高频上微带线结构,并对其进行优化,改善其性能指标。对于工作频率为5.8GHz的定向耦合器,得到如 下性能指标:①中心频率 05.85 f GHz =;②20dB return loss bandwidth为16.39%;③20dB isolation bandwidth为13.64%;④Amplitude imbalance 0.41 dB dB <<,Insertion imbalance0.41 dB dB <<。 对于工作频率为60GHz的定向耦合器,得到如下性能指标:①中心频率 060.04 f GHz =;②20dB return loss bandwidth为15.01%;③20dB isolation bandwidth为14.31%;④Amplitude imbalance0.8761dB =<,Insertion imbalance0.9071dB =<。 最后,本文分析了所得到的定向耦合器的性能,验证其性能。 关键字:ADS3dB定向耦合器微带线优化仿真

电磁场与微波技术

电磁场与微波技术 080904 (一级学科:电子科学与技术) 本学科是电子科学与技术一级学科下属的二级学科,是1990年由国务院学位办批准的博士学位授予点,同时承担接收博士后研究人员的任务,2003年被批准为国防科工委委级重点学科点。本学科专业内容涉及电磁场理论、微波毫米波技术及其应用,主要领域包括电磁波的产生、传播、辐射、散射的理论和技术,微波和毫米波电路系统的理论、分析、仿真、设计及应用,以及环境电磁学、光电子学、电磁兼容等交叉学科内容。多年来在多种军事和国民经济应用的推动下,本学科在天线理论与技术、电磁散射与逆散射、电磁隐身技术、微波毫米波理论与技术、光电子技术、电磁兼容、计算电磁学与电磁仿真技术、微波毫米波系统工程与集成应用等方面的研究形成了鲜明的特色,取得了显著成果。其主要研究方向有: 1.计算电磁学及其应用:设计、研究、开发高精度、高效率电磁计算算法;研究高效精确电磁计算算法在目标特性、微波成像及遥感、电磁环境预测、天线分析和设计等方面的应用。 2.微波/毫米波电路设计理论与技术:研究有源元器件与电路模型、与微电子、微机械工艺相关的材料器件等模型的建立及参数提取;研究低相噪频率源技术,微波/毫米波单片集成电路设计,基于微机械(MEMS)的微波/毫米波开关、移相器和滤波器设计。 3.电磁波与物质的相互作用:研究电磁散射和逆散射算法,军事装备目标特性测试技术,隐身目标测试技术,目标散射中心三维成像技术;研究轻质、宽频、自适应智能隐身材料。 4.微波/毫米波系统理论与集成应用技术:设计、研究、开发特殊环境下的微波/毫米波系统;研究微波/毫米波测试技术;研究天线设计理论与技术。 一、培养目标 掌握坚实的电磁场与微波技术以及相应学科的基础理论,具有系统的专门知识,熟练应用计算机,掌握相应的实验技术,掌握一门外国语,学风端正,具备独立从事科学研究工作和独立担负专门技术工作的能力,能胜任科研、生产单位和高等院校的研究、开发、教学或管理等工作。 二、课程设置

1.微波毫米波及光波理论、2.微波毫米波技术及应用、3.光

培养方案——电磁场与微波技术(学科代码:080904) 一、培养目标 本学科培养德、智、体全面发展,在电磁信号(高频、微波、光波等)的产生、交换、发射、传输、传播、散射及接收等有关的理论与技术和信息(图象、语音、数 据等)的获取、处理及传输的理论与技术两大方面具有坚实的理论基础和实验技能,了解本学科发展前沿和动态,具有独立开展本学科科学研究工作能力的高层次人 才。学位获得者应能承担高等院校、科研院所及高科技企业的教学、科研及开发管理等工作。 二、研究方向 1.微波毫米波及光波理论、2.微波毫米波技术及应用、3.光纤光电子技术及应用、4.微波、光通信与雷达信号处理技术、5.计算电磁学及应用、6.微波电路与系统、7.雷达技术与雷达信息处理 三、学制及学分 1. 对于按硕—博一体化课程体系培养的研究生,获得硕士学位一般需要3年。研究生在申请硕士学位前,必须取得总学分不低于35分(含开题报告2学分)。获得博 士学位一般需要5年,最长学习年限不超过7年。研究生在申请博士学位前,必须取得总学分不低于45分(含开题报告2学分、专业综合知识答辩2学分;博士层 次课程不低于8学分)。 2. 对于通过我校博士生入学考试的普通博士生,获得博士学位一般需要3年,最长学习年限不超过6年。研究生在申请博士学位前,

必须取得总学分不低于10分(含开题报告2学 分;博士层次课程不低于8学分)。 四、课程设置 英语、政治等公共必修课和必修环节按研究生院统一要求。 学科基础课和专业课如下所列。 基础课: ES45201 高等电磁场理论(3) ES45202 介质导波结构及应用(3.5) ES45203 电磁场数值解法(3.5) ES45204 微波系统与工程(3) 专业课: ES44201 微波电路原理与设计(3) ES44202 天线技术基础(3) ES44203 光电子学(2) ES45211 固态电子学基础(3) ES45213 光波导技术(2) ES45215 毫米波通信技术(2) ES45221 现代微波测量(2) ES45222 耦合模理论(2) ES45223 现代天线设计(2) ES45224 电波接收技术(3) ES14202 快电子学(3) IN05102 数字信号处理(II)(3) IN05121 移动通信工程(3) CN05112 实变与泛函▲(4) ES46201 电磁场与微波技术专题(2) 备注: 1. 带▲号课程为博士层次必修课,硕士层次选修课。对于硕博连读生,该课程只能按博士层次必修课记录学分; 2. 博士研究生或硕博连读研究生除必修编号为CN05112的课程外,还必须至少选修编号为ES46201的课程或一门经学科点认可的其它博士层次课程。电磁 场与微波技术专题可以由导师指定某专题的参考书(资料),由研究生作读书报告,并提交书面报告。 五、科研能力要求 按照研究生院有关规定。 六、学位论文要求

电子科技大学物理电子学院团队介绍

电子科技大学物理电子学院团队介绍 目录 物电学院“超宽带电子学及应用”团队介绍 (2) 物理电子学院“大功率毫米波行波管研究”团队介绍 (3) 物理电子学院“高功率毫米波”团队介绍 (4) 物理电子学院“毫米波电路与系统”团队介绍 (5) 物理电子学院“计算电磁学及其应用”团队介绍 (6) 物理电子学院“理论物理”团队介绍 (8) 物理电子学院“理论与计算机模拟”团队介绍 (8) 物理电子学院“强辐射实验室”团队介绍 (10) 物理电子学院“太赫兹”团队介绍 (10) 物理电子学院“微波仿真”团队介绍 (12) 物理电子学院“微纳光学研究”团队介绍 (12) 物理电子学院“先进材料制备及其物理性质研究”团队介绍 (13) 物理电子学院“真空微电子及微波能应用研究”团队介绍 (15) 注:团队排列先后按照团队名称首字母。

物电学院“超宽带电子学及应用”团队介绍 一、团队简介 超宽带电子学及应用现有教师机工程技术人员8名,其中,教授1名,副教授3名,讲师3名,工程技术人员1名;有博士学位的教师3名,正在攻读博士学位的教师2名;50-60岁教师2名,40-50岁教师3名,30-40岁教师2名。 超宽带电子学团队的主要研究方向包括: (1) 新型光控光电导器件 研究激光与半导体相互作用理论与技术,新型光控光电导器件工作机理、研制工艺及应用。 (2) 电波传输与天线 研究瞬态电磁脉冲传输理论与技术,超宽带天线理论与技术。 (3) 生物电磁学 研究肿瘤电穿孔疗法的机理及应用,电穿孔效应在污水治理等领域的应用。(4) 微波电路与系统 研究高功率微波电路与系统在冲击雷达、探地雷达等领域中的应用。 二、团队导师介绍 三、毕业学生就业去向 团队培养的硕士研究生就业情况较好,主要去向包括国内一些研究所(如南京14所、成都29所、中国工程物理研究院等)和一些知名公司、企业(贝尔、华为、中兴等)。

技术剖析:详解毫米波技术及芯片

技术剖析:详解毫米波技术及芯片 由于毫米波器件的成本较高,之前主要应用于军事。然而随着高速宽带无线通信、汽车辅助驾驶、安检、医学检测等应用领域的快速发展,近年来毫米波在民用领域也得到了广泛的研究和应用。目前,6 GHz 以下的黄金通信频段,已经很难得到较宽的连续频谱,严重制约了通信产业的发展。相比之下,毫米波频段却仍有大量潜在的未被充分利用的频谱资源。因此,毫米波成为第5 代移动通信的研究热点。2015 年在WRC2015 大会上确定了第5 代移动通信研究备选频段:24.25-27.5 GHz、37-40.5GHz、42.5-43.5 GHz、45.5-47 GHz、47.2-50.2 GHz、50.4-52.6 GHz、66-76 GHz 和81-86 GHz,其中31.8-33.4 GHz、40.5-42.5 GHz 和47-47.2 GHz 在满足特定使用条件下允许作为增选频段。各种毫米波的器件、芯片以及应用都在如火如荼的开发着。相对于微波频段,毫米波有其自身的特点。首先,毫米波具有更短的工作波长,可以有效减小器件及系统的尺寸; 其次,毫米波有着丰富的频谱资源,可以胜任未来超高速通信的需求。此外,由于波长短,毫米波用在雷达、成像等方面有着更高的分辨率。到目前为止,人们对毫米波已开展了大量的研究,各种毫米波系统已得到广泛的应用。随着第5 代移动通信、汽车自动驾驶、安检等民用技术的快速发展,毫米波将被广泛应用于人们日常生活的方方面面。 毫米波 毫米波技术方面,结合目前一些热门的毫米波频段的系统应用,如毫米波通信、毫米波成像以及毫米波雷达等,对毫米波芯片发展做了重点介绍。1、毫米波芯片传统的毫米波单片集成电路主要采用化合物半导体工艺,如砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)等,其在毫米波频段具有良好的性能,是该频段的主流集成电路工艺。另一方面,近十几年来硅基(CMOS、SiGe等)毫米波亚毫米波集成电路也取得了巨大进展。此外,基于氮化镓(GaN)工艺的大功率高频器件也迅速拓展至毫米波频段。下面将分别进行介绍。 1.1 GaAs 和InP 毫米波芯片近十几年来,GaAs 和InP 工艺和器件得到了长足的进步。

8分钟就懂的毫米波雷达系统及毫米波技术发展趋势

8 分钟就懂的毫米波雷达系统及毫米波技 术发展趋势 随着ADAS 普及率的提升,要能够全方位覆盖汽车周围环境的感测,一辆汽车会装载“长+ 中+ 短”多颗毫米波雷达,到了最终L5 级自动驾驶阶段甚至超过10 颗,预计2021 年全球毫米波雷达的出货量将达到8400 万个。 在上一篇《毫米波雷达在ADAS 中的应用》中,麦姆斯咨询提到随着ADAS 普及率的提升,要能够全方位覆盖汽车周围环境的感测,一辆汽车会装载“长+ 中+ 短”多颗毫米波雷达,到了最终L5 级自动驾驶阶段甚至超过10 颗,预计2021 年全球毫米波雷达的出货量将达到8400 万个。这是一个可预见的庞大市场,所以无论是传统的汽车Tier 1 厂商,还是新兴的初创企业,都纷纷加入到汽车雷达产业中来,希望能分一杯羹! 不过现实的竞争又是很残忍的。首先,汽车的空间容量有限,特别是现在汽车主流是向轻便、节能方向发展,别说增加零部件了;其次,精明的消费者只接受加量不加价,性能提高了,价格还得降低。所以,能不能抢到市场先机,摆在各家毫米波雷达厂商面前的主要问题是如何实现“更小巧、更便宜、更智能”的毫米波雷达!带着这些疑问,今天我们来了解一下车载毫米波雷达系统及其核心元器件,探一探毫米波雷达技术的发展趋势。 毫米波雷达系统基本结构在《认识毫米波雷达》文章中,我们

知道了毫米波雷达是基于多普勒原理,根据回波和发射波之间的时间差和频率差来实现对目标物体距离、速度以及方位的测量。根据辐射电磁波方式不同,毫米波雷达主要有脉冲和连续波两种工作方式(图1)。其中连续波又可以分为FSK(频移键控)、PSK(相移键控)、CW(恒频连续波)、FMCW(调频连续波)等方式。 图 1 、毫米波雷达工作方式 FMCW 雷达具有可同时测量多个目标、分辨率较高、信号处理复杂度低、成本低廉、技术成熟等优点,成为目前最常用的车载毫米波雷达,德尔福(Delphi)、电装(Denso)、博世(Bosch)等Tier 1 供应商均采用FMCW 调制方式。 以FMCW 为例(图2),毫米波雷达系统主要包括天线、前端收发组件、数字信号处理器(DSP)和控制电路,其中天线和前端收发组件是毫米波雷达的最核心的硬件部分。以下将分别详细介绍。

电磁散射与空间微波遥感理论研究进展

第十七部分 微 波 遥 感

2007年全国微波毫米波会议论文集 1728 电磁散射与空间微波遥感理论研究进展 金亚秋 复旦大学波散射与遥感信息教育部重点实验室,上海 200433 摘要:本文概述近年来本实验室在电磁散射与空间微波遥感理论研究的若干进展。包括:自然介质中电磁散射与传输、分层介质的电磁散射Mueller矩阵解、SAR遥感中的电磁散射理论建模、复杂自然场景极化SAR成像模拟、双站极化SAR成像模拟、多方位SAR图像中目标重构、粗糙面与目标复合散射建模与数值模拟、外星球微波遥感建模模拟与特征反演等。 关键字:电磁散射、空间微波遥感、理论建模、成像模拟、数值模拟、目标重构、特征反演 Research Progress of Electromagnetic Scattering and Theory of Space-Borne Microwave Remote Sensing Ya-Qiu Jin Key Laboratory of Wave Scattering and Remote Sensing Information (MOE) Fudan University, Shanghai 200433 Abstract: A brief report of recent research progress on electromagnetic scattering and theory of space-borne microwave remote sensing is presented. It covers the topics such as electromagnetic scattering theory in natural random and stratified media, modeling of SAR remote sensing and Mueller matrix solution, SAR image simulation of comprehensive scenario, bistatic SAR image simulation, reconstruction of targets from multi-aspect SAR images, numerical scattering simulation of rough surface and volumetric object, microwave remote sensing of extra-planets, etc. Key Words: electromagnetic scattering, space-borne remote sensing, theoretical modeling, image simulation, numerical simulation, target reconstruction, characteristic inversion 1 引言 空间遥感是以电磁波与地球环境相互作用的散射辐射传输为基本的物理过程,研究复杂环境自然介质的电磁散射辐射传输是空间遥感的基础研究。由于微波遥感的全天候、全天时特点,能穿过云雨、植被,甚至浅层地表,使以往受昼夜云雾影响的可见光与红外遥感获取全球环境1/3的信息增加到全天候地获取全球环境90%以上的信息。微波遥感对目标的物理几何构造敏感,能实现多通道、多极化与极化合成,能 国家重点基础研究项目2001CB309400、国家自然科学基金项目40637033、60571050。实现多种物理特征的定量化。随着高分辨率极化成像技术的发展,以及世界各国多项微波遥感计划的实施,凸现了以微波遥感为主的发展态势,微波遥感已成为当今空间遥感与对地观测技术的前沿。 本文简要概述本实验室近年来以自然介质中电磁散射理论为基础,研究空间遥感信息获取与处理的若干进展[1-3]。包括自然介质中电磁散射与传输、分层介质的电磁散射、SAR遥感中的电磁散射理论建模、复杂自然场景极化SAR成像模拟、双站极化SAR成像模拟、SAR图像中目标重构、粗糙面与目标复合散射建模与数值模拟、外星球微波遥感建模模拟与特征反演等。

毫米波雷达在安防上的应用

毫米波雷达在安防上的应用 一、安防系统划分 安防系统按照其作用范围划分可以分为周界安防和区域安防。周界安防主要作用于围界,为‘线’式安防。而区域安防主要作用于一个平面,为‘面’式安防。随着社会的发展,人们对安全防护的等级的要求也越来越高。迫切希望通过一种技术实现围界安防和区域安防,做到前期能提前预警,后期又能形成持续有效的追踪。这时毫米波雷达安防技术手段完美解决了上述问题。 目前,国内外应用较多的周界安防系统可以分为以下几种类型:视频监控;红外对射、激光对射;振动电缆、振动光纤、泄漏电缆;毫米波雷达。 视频监控系统是一种重要的安全防范系统,主要由摄像机、监视器、控制平台、录像/回放设备等组成。视频监控系统通常不是作为实时监控手段,而是事后调取录像,追查线索时使用。不能及时有效的处理警报。并且受天气(雨、雪、雾)、光线(夜间)影响较大。监控的范围会大大降低,并且很容易产生漏警。造成严重的安防防护隐患。 红外对射的工作原理是:利用红外发光二极管发射的红外射线,再经过光学透镜做聚焦处理,使光线传至很远距离,最后光线由接收端的光敏晶体管接收。当有物体挡住发射端发射的红外射线时,由于接收端无法接收到红外线,所以会发出警报。红外对射安防系统缺陷较大,飞鸟、动物、温度、光线、空气流动、雾气、雨雪等等环境因素以及安装方式、角度、位置等因素都很容易引发误报。 线缆型防护系统主要有震动电缆、泄漏电缆、振动光缆。震动电缆和振动光缆都安装在金属护栏上。而泄漏电缆通常需要埋入地下1米。 震动电缆主要缺点是在大风天气条件时,无法正常工作,会产生非常多的误警。 振动电缆对振动敏感,并随温度变化而变化,因此误报率高,维护成本高。

CST

2007年全国微波毫米波会议论文集 2007年10月,宁波 基于CST软件开发的电磁场与电磁波 电化教学库 孙佳伟张敏王红丽 同济大学现代集成电磁仿真研发中心 摘要:电磁场与电磁波课程是电子信息类相关专业一门重要的专业基础课。该课程涉及概念比较抽象,对空间想 象能力要求较高,教学难度较大。基于CST三维电磁场仿真软件,编制开发了电磁场与电磁波电化教学库。通过 建立电磁场与电磁波课程中相关概念的实时动态演示,帮助学生更好地理解场与波的概念和现象,建立场的思维 模式,在教学中取得了良好的效果。 关键字:电磁场与电磁波,计算机辅助教学,CST工作室套装? A CAI Software of Electromagnetic Field and Wave Based on CST Jiawei SUN Min ZHANG Hongli WANG TONGJI UNIVERSITY, Modern Integrated Electromagnetic Simulation R&D Center (MIEMS) Abstract: Electromagnetic fields and wave is an important basic technical course for Electronic information major. Because the concept of course is abstract and it demands good space imagination, teaching is difficult. Based on the CST 3D electromagnetic simulation software, a CAI software of electromagnetic field and wave is developed. By establishing dynamic demos, it helps students understand the concepts and phenomenon better and set up the thinking mode of field. Good results in teaching are achieved. Key Words: Electromagnetic Field and Wave,CAI,CST STUDIO SUIT? 1. 引言 电磁场与电磁波是一门有关麦克斯韦电磁基础的主干课程,是大学电子、通信类及其相关专业重要的专业基础课之一。该课程理论性强,数学推导繁多,概念比较抽象,需要较高的空间想象力,加上如今大学普遍课程多,而每门课的课时相对减少,一些学校电磁场与电磁波课程的课时有32个学时,内容多,课时少,使电磁场与电磁波课程的“教”与“学”都有一定难度[1][2]。 在课程教授中,如果使用计算机辅助教学CAI课件,通过大量图示和动画能帮助学生建立良好的空间思 基金项目: 上海浦东新区科技创业人才资助资金(PKR 2005-19)维,增强对电磁场的理解[3]。我们基于CST三维电磁场仿真软件,开发了电磁场与电磁波电化教学库。该电化教学库覆盖电磁场与电磁波课程的所有章节,通过仿真实验,模拟相关电磁概念与现象,形象地、动态地展示电磁理论的基本原理,让学生可以“感受”和“看到”电磁场的存在与运动,在增强学习兴趣的同时,帮助巩固和掌握所学的理论知识,有效地改善了教学效果。 2. CST软件简介[4] CST软件是全球最大的三维时域电磁场仿真软件,其最新版本CST工作室套装?2006B更是在同一界面下整合了CST微波工作室?、CST电磁工作室?、CST 粒子工作室?和CST设计工作室?四大子软件,是目前市场上方法最为完备的三维全波电磁场仿真工具。CST软件的主要特点有:

自己DIY微波毫米波盲区监测系统

DIY微波/毫米波盲区监测系统 刚刚买了车,了解到一款叫做盲区监测系统的东西。看了下市面上的原厂汽车变道辅助系统动不动就要2~3K,于是冒出自己动手DIY一个的打算。 盲区监测系统也称为“侧向辅助系统”、“并线辅助系统”、“变道辅助系统”,是一种能够检测车辆侧后方位车辆动态特性的雷达装置,能够在车辆行驶时对两侧的盲区进行动态探测,并对司机进行提示。 现在市场上的有用超声波探测的,一般倒车雷达探测距离基本在2.5m左右,这个距离在车速上了80一点反应时间都没有,也不知某宝销量怎么来的。 原厂上都是用雷达做的,一般使用K波段毫米波雷达。汽车前防撞系统也有用到,K波段毫米波雷达是一种多普勒运动传感器,能够准确测量物体移动速度,和移动方向,除了军事上外、在安防、灯控、智能家居,自动化控制领域也有用的。 24GHz是一个ISM 规定的全球通用的一个雷达工作频段,在此频段上工作时干扰较小,列如中国在一些军事上面的雷达是10GHZ,在某些场合会对其有干扰。K-LC2为瑞士RFbeam 公司生产,采用世界最先进的平面微带技术,具有体积小、集成化程度高、感应灵敏、探测距离远、休眠快速唤醒等特点。雷达传感器多工作于CW /FMCW /FSK模式,功能应用多样,包括:探测动态目标的速度、静态目标的距离、动态目标的距离和速度、目标的方位(角度测量)以及辨别运动的方向,非常适合应用在变道辅助系统上。 该模块输出为模拟的I和Q信号,最多可以达到30m的探测距离。其对应的频率表示目标速度,如44Hz(?D)﹦1km/h(v),8.8kHz(?D)﹦200km/h(v),当目标做靠近传感器的径向运动时,I 信号滞后于Q 信号90°;当目标做远离传感器的径向运动时,I信号超前于Q信号90°。 I和Q是一个幅度很小的微弱信号,必须经过运放,上图,其中一路的信号放大。 I和Q放大后接入STM32的ADC上,STM32的ADC具有定时触发,规则通道,DMA等特性,提供FFT运算库,非常适合做I\Q这两路信号的分析。实测1024点的FFT运算仅需1~2毫米完成,远远小于10KHz的采样频率采集1024个点,采用双缓冲方式下基本不遗漏波形。 硬件成品 实测距离测车25m左右,测人10m左右。 毫米波雷达

中国电子学会2019年工作总结-18页文档资料

中国电子学会2019年工作总结 中国电子学会在中国科协和信息产业部的领导下,紧密地团结在以胡锦涛同志为总书记的党中央周围,高举中国特色社会主义伟大旗帜,坚持以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,深入贯彻落实科学发展观,认真学习党的十七大精神,求真务实,改革创新。通过学会工作者和全体会员的共同努力,按照中国科协“三服务、一加强”的工作定位,积极开展各种活动,2019年取得了较好的工作成绩,荣获第六届中国科协先进学会综合奖。 一、学术交流工作 2019年共举办学术活动105项,发表论文7224篇,共有14412人次参加。其中国内学术交流活动85项,发表论文5104篇,有11261人次参加。国际学术交流活动20项,发表论文2120篇,有3151人次参加。 (一)国际学术交流 举办了2019国际网格计算与高性能计算技术研讨会,国内外专家160人参加会议。举办了以“创新数字媒体、传播奥运高清”为主题的第十二届国际广播电视技术研讨会(ISBT2019)暨第十五届中国国际广播电视信息网络展览会(CCBN2019),近千人参加。主办了国际微波与毫米波技术会议(ICMMT2019),有130位学者参加了会议,交流论文253篇。举办了第八届国际电子测量与仪器学术会议(ICEMI’2019)国内外共有300多名代表出席会议,录用论文900篇。举办了第七届中国国际可靠性维修性安全性学术会议(ICRMS’2019),十多个国家和地区的300余名专家学者参加会议。组织了国际医学影像与信息学学术会议(MIMI 2019),来自国内外的70余位代表参加会议。主办了第八届电子封装技术国际会议(ICEPT2019),16个国家和地区的400多名代表参加会议,其中国外代表80余名。

毫米波亚毫米波全息成像技术

毫米波亚毫米波全息成像技术 为了防范恐怖袭击,许多国家都加强了机场和车站等公共场所的安检措施,其中近程毫米波成像技术就是最简捷有效的安检方式之一。毫米波兼具有微波与红外的优点,有一定的穿透能力,能够根据散射能量的大小区分不同物理属性的物体。近年来毫米波器件的不断发展和人们需求的不断提高,使得近程毫米波成像技术能够在医疗、导航和交管等领域得到越来越广泛的应用。 美国“9.11”恐怖主义事件的发生,给人们敲响了加强安检的警钟。实际上对于人体隐匿物体的探测一直都是一个技术难题,对人体安检的要求是在对人无害的前提下快速区分携带的不同隐匿物体,一些常用的探测方法在人体上宣布失效。例如用高能射线可对行李物品进行有效探测,但是对人体伤害很大,不能用于日常的人体检查;红外探测取决于物体的温度,区分不同物体的能力不强,并且只能得到人体表面图像,不能发现隐匿的违禁物品;金属探测器则对塑料等非金属物品束手无策。毫米波探测技术结合了微波和红外的优点,在具有一定的穿透能力条件下保留了较为理想的图像分辨率,是人体安检的最理想选择。 毫米波不仅可以判别不同物理属性的物体,而且可以判别同一物体的不同状态。当人体正常组织发生病变或损伤时,其物理温度和介电特性发生改变,一般病变部位温度要比周围正常组织高1K,从而引起毫米波的辐射和散射能力的变化,通过毫米波成像就可以判断人体病灶的区域和病变程度等信息。毫米波可以穿透人体表层至大约2mm的深度,可以对早期皮肤癌、脂肪瘤和淋巴结炎等组织异常和病变进行检测,从而早发现早治疗。另外现代军用飞机和舰船等都在大力发展隐身技术,即减小目标的雷达散射截面积,一种有效方法是使用吸波涂层。而黑体辐射理论表明,物体的吸收率越高,其发射率也就越高,也就越容易为被动探测技术所发现。因此被动毫米波成像探测作为一种反隐身技术在近炸引信或末敏弹上具有不可替代的作用。 1 近程毫米波成像技术综述 毫米波成像体制按照被动和主动体制分为两大类,被动主要有焦平面全功率辐射计配合机械扫描、焦平面凝视阵列、相控阵波束形成和被动合成孔径,主动主要有合成孔径和全息成像。 焦平面多通道阵列全功率辐射计配合机械扫描成像技术是当今毫米波成像技术的主要类型,这类系统的优点是用较少的通道就能成像,成本较低,技术难度小,容易实现,其不足是成像时间长,很难满足实时性要求。

微波毫米波单片集成电路综述论文

微波毫米波单片集成电路综述论文 摘要 微波集成电路(Microwave Integrated Circuit缩写为MIC)是工作在微波波段和毫米波波段即30GHz~300GHz频率范围,由微波无源元件、有源器件、传输线和互连线集成在一个基片上,具有某种功能的电路。微波集成电路起始于20世纪50年代。微波电路技术由同轴线、波导元件及其组成的系统转向平面型电路的一个重要原因,是微波固态器件的发展。60~70年代采用氧化铝基片和厚膜薄膜工艺;80年代开始有单片集成电路。 微波集成电路大致可以分为两种电路:混合微波集成电路和单片微波集成电路。 混合微波集成电路是用厚膜技术或薄膜技术将各种微波功能电路制作在适合传输微波信号的介质(如高氧化铝瓷、蓝宝石、石英等)上,再将分立有源元件安装在相应位置上组成微波集成电路。这种电路的特点是根据微波整机的要求和微波波段的划分进行设计和制造,所用集成电路多是专用的。常用的混合微波集成电路有微带混频器、微波低噪声放大器、功率放大器、倍频器、相控阵单元等各种宽带微波电路。 单片微波集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit缩写为MMIC)则是将微波功能电路用半导体工艺制作在砷化镓或其他半导体芯片上的集成电路。这种电路的设计主要围绕微波信号的产生、放大、控制和信息处理等功能进行,大部分电路都是根据不同整机的要求和微波频段的特点设计的,专用性很强。在这类器件中,作为反馈和直流偏置元件的各个电阻器都采用具有高频特性的薄膜电阻,并且与各有源器件一起封装在一个芯片上,这使得各零件之间几乎无连线,从而使电路的感抗降至最低,且分布电容也极小,因而可用在工作频率和频宽都很高的MMIC 放大器中。 目前,MMIC的工作频率已可做到40GHz,频宽也已达到15GHz,因而可广泛应用于通信和GPS, 等各类设备的射频、中频和本振电路中。 本文主要从单片微波集成电路工艺、基于Si的单片微波集成电路的电路结构的

微波毫米波RCS测试系统-Ceyear

微波毫米波RCS测试系统 产品综述 微波毫米波RCS测试系统主要应用于飞机、战车、导弹、舰船等装备雷达隐身性能测试与评估领域,具有RCS精确测试与评估、目标体强散射分布成像与诊断、目标局部散射特性成像分析、隐身涂层修复效果评估等功能。系统以矢量网络分析仪为核心仪器,通过外配天线、校准件、运动装置等设备,可满足1~40GHz频段雷达散射特性测试需要,选配扩频设备后,可实现到325GHz毫米波频段的覆盖。系统具有智能化程度高、配置灵活、测量速度快、精度高、参数种类齐全等特点。在该系统平台基础上,中电科仪器仪表有限公司还可提供近/远场测试方法、暗室/室外场测试方案选型及场地环境设计,扫描架/转台及测试仪器设备对比选型,以及全系统集成设计与施工等服务,全面满足用户需求。

主要特点 ◆一维、二维、三维RCS成像功能,可实现目标体强散射分布的成像诊断分析; ◆目标体局部散射特性快速成像功能,可在现场环境近距离下完成快速成像; ◆近场测试外推远场RCS技术,扩展用户测试范围; ◆系统配置形式灵活,可以灵活选择本振、发射源的形式,快速方便地实现频率扩展; ◆多域测量功能,系统提供频域、时域、角域三种测量模式; ◆RCS测量校准功能,可有效消除测量误差对测量结果的影响,提高测量精度; ◆硬件时域门功能,利用脉冲测量技术实现背景干扰抑制,提高测量精度; ◆独立的外部中频输入接口,可以实现外部中频接入,提高系统使用灵活性; ●一维、二维、三维RCS成像功能 系统具备一维、二维、三维RCS成像能力,满足用户对各种复杂目标体散射点分布情况进行分析诊断的测试需要。 ●局部散射特性快速成像功能 系统采用天线阵列电扫控制技术、近场多维空间散射成像与干扰滤波处理技术,实现了非标准外场环境下的快速成像,成像分辨率达厘米级。 ●毫米波高分辨率成像功能 系统利用毫米波频率高、带宽大的特点,采用线性调频工作体制,配合扫描架快速二维扫描,获取待测目标的全3D信息,实现高分辨率三维成像或二维层析成像,可广泛用于

微波毫米波系统应用

微波毫米波系统应用 ——微波毫米波测试仪器技术的新进展 摘要:电子测量仪器是一个国家的战略性装备,其发展水平已成为一个国家科技水平、综合国力和国际竞争力的标志。 在通信、雷达、导航、电子对抗、空间技术、测控和航空航天等领域中,微波毫米波测试仪器是必不可少的测量手段。它复杂程 度高,技术难度大,工艺要求严格,一直备受关注并取得了突飞猛进的发展。本文介绍了微波毫米波网络分析仪、信号发生器 和信号分析仪设计技术的新进展和发展趋势,涉及到双端口和多端口网络分析仪及误差修正、非线性网络分析、频率合成、正交数字调制与解调等关键技术。 关键词:微波毫米波测试仪器;网络分析仪;信号发生器;信号分析仪 1微波毫米波网络分析仪技术 1.1双端口网络分析仪及误差修正技术 在突破扫频测量与误差修正等关键技术后,矢量网络分析仪(VNA)在高效、快速和多参数测量方面取得了显著进步。分体式矢网20世纪90年代趋于成熟并一直作为工业标准使用,虽然分体式VNA构成比较繁杂,但频段覆盖很宽,达到0.045~110GHz,测量精度也很高。一体化结构的VNA集成了激励信号源、S参数测试装置和多通道高灵敏度幅相接收机,实现了高性能和超宽带分析。全新的硬件设计方案使测量速度和性能有了极大的提高,具有奔腾芯片的嵌入式计算机和Windows操作系统的引入,使互连性和自动化程度有了质的飞跃。在测量速度、测试精度、动态范围、人机界面、智能化程度、稳定性、可靠性和重复性等方面具有明显的优势。二端口VNA的指标达到:频率范围10MHz~20/40/67/110GHz(可扩到325GHz)、频率分辨率1Hz、动态范围61~122dB、迹线噪声0.006dB/0.1°,具有频域和时域测试能力。67~110GHz还是分体式,但已大大简化了系统结构。 从VNA的设计原理来看,幅相接收机部分仍采用窄带锁相接收和同步检波技术。目前大都采用数字滤波和数字同步检波技术,接收机等效带宽最小达1Hz,测量精度和动态范围都有很大的提高。VNA的频率变换采用传统的取样变频法,虽然有成本低和易于实现的优势,但变频损耗较大,限制了VNA的动态范围。新型VNA采用基波/谐波混频法实现频率变换,它减小了变频损耗,动态范围提高约20dB;没有假响应进入锁相环路,有效地避免了假锁;本振源和激励源具有同样的调谐灵敏度,开环频率跟踪误差降低,加快了锁相捕获速度、扫描速度和跟踪速度。 误差修正技术是VNA的核心技术,通过测量校准和误差修正将校准件的精度转移到VNA 上。误差修正技术包括误差模型的建立、校准件的定标和误差参数的提取。模型是基于将一个非理想的VNA等效为一个理想的VNA与测量参考面之间插入一个两端口的误差适配器,误差适配器的参数将表征所有的系统误差。图1是VNA的12项误差模型[1],模型中下标带A 的S参数为被测(DUT)的实际S参数,下标带M的S参数为VNA测出的S参数。12项误差为:有效方向性误差EDF和EDR,传输跟踪误差ETF和ETR,反向测量跟踪误差ERF和ERR,通道隔离度误差EXF和EXR,等效源失配误差ESF和ESR,等效负载失配误差ELF和ELR。利用模型可以获得DUT网络包括12个误差项在内的测量值的解析表达式,VNA通过对一系列已知S参数的校准件的测量,求解系统的误差系数,从而获得DUT网络的实际S参数。

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