微波带通滤波器的准确设计及计算

本文介绍了一种利用先进的EDA仿真工具进行微波带通滤波器准确设计的方法。根据给定的滤波器技术指标，确定滤波器类型、结构和最佳级数，并对带外抑制和插损进行估计。最后对滤波器的物理尺寸进行结构仿真和结构优化，达到最小的插损、带内波纹和理想的带外抑制特性，并用实际设计结果进行了验证。     

Ka频段薄膜滤波器设计

介绍了一种简单有效的Ka频段薄膜微带滤波器设计方法。通过选 择恰当的滤波器模型,提取参数和初值,用ADS和Designer两种仿真软件结合进行设计,得 到了理想的滤波器响应曲线。通过三轮滤波器投版测试得到工艺补偿准确值,用于修正仿真 设计和滤波器实际曲线之间的偏差,最后达到了投片测试结果和仿真设计基本吻合的目的。     

终端短路圆杆交指带通滤波器的设计

介绍了一种终端短路式圆杆交指带通滤波器的设计方法。根据交指滤波器的准确设计理论获得的圆杆自电容和互电容，结合图表得到了滤波器的最初尺寸，并结合微波电路仿真软件对其进行了优化、仿真。仿真结果和实际测试的结果比较一致。证明了设计方法的可行性。     

L频段低仰角覆盖机载前舱卫通天线

目前用于机载前舱卫星通信的L频段终端系统设备,全部是由国外厂商提供,且多采用平面阵或机械扫描的方式。提出“屋顶”形天线阵列来实现超低仰角覆盖,设计并研制了L频段机载前舱卫通相控阵天线样机。地面静态对星试验结果表明,天线样机可与海事卫星实现稳定通信,通信速率为310 kb/s,通信质量良好。相比于以往的平面布阵或机械扫描方案,这是一种规模小、重量轻的低仰角覆盖方法,非常适用于L频段机载前舱卫通天线。     

直扩系统中数字匹配滤波器的设计仿真

主要讨论了量化比特数和取样间隔对数字匹配滤波器（DMF）解扩电路性能的影响，通过直扩系统（DSSS）的仿真结果表明；DMF的量化比特数取3时，量化误差可忽略不计（近似为无穷量化结果）；而在低抽样率下依靠DMF的样值序列前端处理（FEP）可以使系统误码率达到高抽样率的效果，而硬件代价却大大减小。     

一种新型高性能LC带通滤波器的设计

为适应现代机载宽频通信设备对其滤波器的严格要求,在继承了传统滤波器设计理论的基础上,设计了一种新型带通滤波器电路结构。通过适当的网络变换,使原有集中参数的椭圆函数滤波器电路网络成为能够适应高频工作并已经吸收了寄生参量的稳定结构。试验结果表明:该滤波器具有低的插损、高矩形系数、优良的电压反射系数和长时间承受连续波大功率的高性能。     

高性能L频段频率合成器的改进设计

为了满足航天测控信道的要求,提出了一种高性能L频段频率合成器设计的改进方案,采用PLL+DDS+PLL结构实现了小步进、低杂散、低相噪的信号输出。分析了方案的可行性,设计了样品,并进行了测试,结果显示其相位噪声优于-100 dBc/Hz@10 kHz,杂散优于-75 dBc,但附加的杂散信号导致了系统同频干扰。通过分析找出引起同频干扰的机理,并提出了相应的改进措施。所提方案对测控通信、电子对抗等领域中频率合成器的研发具有一定的参考价值。     

一种Ku频段机载同轴双工器设计

为实现Ku频段双工器的小型化,以便适于对体积和重量有严格要求的机载环境使用, 提出了一种Ku频段机载同轴双工器设计方法。该方法使用两个同轴带通滤波器构成双工器实 现小体积,采用等效电路对带通滤波器进行设计,采用群时延拟合法利用仿真软件对T型接 头尺寸进行优化设计,并给出了详细设计过程。实物测试结果表明,所设计的Ku频段同轴双 工器体积仅为70 mm×29 mm×12 mm,插损小于0.9 dB,隔离大于80 dB  ,已在多个工程中得以应用。     

基于L频段数字航空通信系统1的F-OFDM波形设计

随着航空飞行器种类和数量的激增以及第五代（5G）移动通信系统和物联网（IoT）时代的到来,下一代航空无线通信系统面临着高安全性、大传输容量、低延时、强鲁棒性、高灵活性和综合业务提供等新的挑战。为此,提出了一种基于L频段数字航空通信系统1（L-DACS1）的滤波正交频分复用（F-OFDM）波形设计方法并探讨了可能的技术演进路径。首先引入了认知无线电、非连续载波干涉码OFDM和滤波器的思想,然后针对不同航空飞行器用户动态自适应配置波形参数。仿真结果表明,该方法得到的系统波形具有较低的带外辐射功率、优良的块误码率性能和较高的吞吐量增益。     

UHF频段超带宽模拟滤波器驻波比的优化设计

针对网络综合方法不能直接设计滤波器驻波比的问题,提出了一种改进电路的滤波器驻 波比优化设计方法,即在网络综合法设计滤波电路的基础上,把电路输入输出端的并臂电感 转换为串臂电感,并直接并联电容以增加衰减极点,然后利用电路优化技术使得幅频特性对 称且通带内驻波比接近于1。仿真结果表明,优化后UHF频段超带宽滤波器幅频特性接 近算术对称,驻波比最大值仅为1.194,且3 dB带宽达到了444%。     

机载电子设备可靠性与结构一体化设计方法

开展了可靠性与结构一体化设计方法的研究。通过对机载电子设备数字样机进行应力 分析发现设计薄弱环节,并根据薄弱环节对设备进行了设计优化,从而满足设备的环境适应 性要求。在此基础上,进行设备的潜在故障分析与可靠性优化,提升设备的可靠性指标。某 机载电子设备的应用实践与试验验证表明了这种一体化设计方法在电子设备设计中的适用性 。     

开放式机载时间同步系统的架构设计

针对现有机载时间同步系统在综合航电系统架构下通用性和可扩展性不足的问题,提出了一种具有开放式特征的机载时间同步系统架构。首先根据机载时间同步系统应用需求,分析了机载平台可选的技术手段,然后围绕时间链路、时间处理、时间管理、时间应用等基本要素,将机载时间同步系统自上而下划分为三个部分,从而形成分层次的机载时间同步架构。该架构在层间采用了标准开放接口,能同时兼容多种机间时间比对链路,具备多时间管理和时间品质评估的能力。最后,介绍了该架构下的时间同步实现流程,并分析了影响同步精度的主要误差环节。桌面测试结果表明,所提架构能够实现优于10 ns的时间同步精度。     

基于椭圆球面波函数的数字带通滤波器设计

为设计频谱性能优良的有限冲激响应(FIR)数字带通滤波器,从窗函数的性质及选择指标出发,分析了椭圆球面波函数(PSWF)作为窗函数的优势;在此基础上根据数字滤波器设计的原理和要求,选择0阶基带椭圆球面波函数作为窗函数设计数字带通滤波器,并利用微分方程状态转移矩阵逼近的PSWF求解算法,给出了基于PSWF的FIR数字带通滤波器设计方法。理论分析和仿真结果表明：PSWF数字带通滤波器具有较低的设计复杂度,与Kaiser滤波器和Blackman滤波器相比,其旁瓣衰减有超过7 dB的优势,且具有与两种滤波器相当的通带波纹波动和过渡带宽。     

一种腔体滤波器悬臂螺旋振子的抗冲振优化设计

针对大功率腔体滤波器螺旋振子刚度小,在载机环境条件下特性响应曲线不稳定的问 题,提出了一种螺旋振子的抗冲振创新设计思路与方法。通过铝材铣制成梯形截面螺旋振子 增加其刚度,采用对称局部环抱的异形结构件对悬臂螺旋振子进行加固以提高抗冲振能力。 优化设计后的振子 顺利通过载机环境试验考核和电性能指标测试。该设计方案已成功应用于大功率跳频滤波器 设备中,效果良好。     

基于E型双模谐振器的源负载耦合带通滤波器设计

为实现滤波器的小型化和高性能,提出了两款中心加载的E型双模谐振器,并对其进行了奇偶模分析。在此基础上通过引入源负载耦合,采用ADS与HFSS软件进行了仿真与优化。开路支节加载与短路支节加载的E型双模谐振器分别比方环谐振器减少42.8%与52.6%。实测结果表明,设计的滤波器中心频率分别为4.22 GHz和3.75 GHz, 相对带宽分别为33.6%和9.1%,带内插损分别为-0.9 dB和-1.9 dB,带外零点位置与计算仿真结果吻合良好。这两款滤波器不仅尺寸小、插损低,并且具有宽阻带、传输零点可调的优点,短路支节加载的双模滤波器在选择性与带外抑制方面性能更好,可以广泛应用于各种微波电路中。     

机载航电系统射频信道健康表征及影响评估

提出了基于失效模式影响及危害性分析（FMECA）、故障树分析（FTA）和历史案例的 健康表征参数选取原则和方法,探讨了基于隐马尔可夫模型（HMM）和贝叶斯的健康表征方 法及其应用。结合机载航电系统综合化射频信道架构,通过建立的模型对射频信道的健康影 响进行了初步分析,得到了射频信道健康表征的优先参量。基于射频信道的健康表征参量和 影响评估方法的研究对促进开展先进战斗机健康管理技术研究具有重要意义。     

美军F-22的先进航空电子系统

F-22“猛禽”战斗机将取代F-15成为美国空军的下一代空中优势战斗机。文中主要论述F-22“猛禽”战斗机的综合化航空电子系统（IAS）的分层设计、综合化体系结构以及主要设备，包括共用综合处理器（CIP）、APG-77雷达、通信、导航和识别（CNI）、电子战（EW）、外挂管理系统（SMS）、惯导系统（IRS）和控制与显示（C＆D）。最后还介绍了客错与恢复机制。     

基于FPGA芯片的机载波形动态重构设计

针对机载综合射频传感器系统高度综合化的实际需求,基于部分可重构技术提出了一种机载传感器功能波形重构设计方法,以实现在现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）芯片局部区域上时分复用机载功能波形。该方法引入一种便于功能波形移植部署的FPGA平台设计,并在此平台上完成机载功能波形在FPGA芯片局部区域的可重构具体设计。工程应用表明,该设计能够灵活有效复用可编程逻辑器件资源,提高了综合射频传感器系统的功能波形集成度,具有较好的实践意义。