宁云炜
- 作品数：18 被引量：28H指数：3
- 供职机构：中国科学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院西部之光基金新疆维吾尔自治区自然科学基金更多>>
- 相关领域：电子电信天文地球更多>>
- 阵列天线耦合特性测量研究被引量：4
- 2021年
- 阵列天线是将单天线以一定的排列方式组成天线阵列,以此实现更高信号收发性能的装置。阵列天线作为一种高效的信号接收设备,被越来越多的应用于射电天文领域。随着射电天文对高灵敏度、超宽带、大视场等性能的追求,对阵列天线的各项指标也在不断攀升。耦合性是由于阵列天线各单元之间相互作用而产生的特殊效应。传统阵列天线阵元间隔一般都至少保持0.5倍的波长以降低耦合。本文设计并研制工作于1.25 GHz下的窄带16阵元微带天线阵列,阵元间距为0.7倍的波长,通过S参数测试,独立阵元的回波损耗在-24 dB以下,阵元间耦合性在E面方向上低于-32 dB、在H面方向上低于-39.6 dB,满足设计指标。后续工作将进一步开展该阵列天线的阻抗、方向图及交叉极化等性能测试。
- 王凯宁云炜宁云炜段雪峰曹亮
- 关键词：阵列天线射电天文相控阵耦合性S参数
- 阵列天线互耦效应研究被引量：3
- 2022年
- 相控阵馈源(Phased Array Feed, PAF)是将阵列天线放置于射电望远镜焦面场处,用于实现更高增益及更灵活波束调控的接收机技术。与阵列天线一样,相控阵馈源是由多个天线单元以一定方式组合排列而成,工作时阵元之间难免产生电磁耦合。选用螺旋天线作为阵列天线单元,工作频率为1.25 GHz,对独立天线进行仿真优化后,该天线-10 dB阻抗带宽仅为70 MHz。依托该天线单元建立5×5矩形排布的螺旋天线阵列模型,分别选取阵元间距为1,0.5,0.25和0.125倍波长(1.25 GHz@0.24 m),验证不同阵元间距下的互耦效应对整个阵列带宽的影响。最终通过对各阵元输入阻抗进行匹配,仿真得到在0.25倍波长间距下,阵列中心阵子的-10 dB阻抗带宽可扩展至550 MHz,而阵列天线的带宽也基本表征了将其用作相控阵馈源的工作带宽。上述工作加深了对阵列天线带宽特性的理解,也为实际应用于射电望远镜系统的相控阵馈源实现更宽的工作带宽提供了可能。
- 段雪峰王凯李健李健宁云炜闫浩马军
- 关键词：阵列天线阻抗耦合性带宽
- 一种K波段波纹喇叭天线设计被引量：1
- 2021年
- 本文设计了一种工作于22-24.2 GHz频带内的K波段宽带波纹喇叭天线,带内回波损耗仿真结果在-20 dB以下,在22、23.1、24.2GHz天线方向图增益仿真结果分别为21.4、21.8、22.2dB,半功率波束宽度分别为16.4、15.6、14.9度,满足设计要求。后续工作将进一步开展喇叭天线的加工及实测,使得该喇叭天线可用于对应波段的接收机强度校准及大气不透明度测量等研究工作中。
- 曹亮王凯王凯马军宁云炜
- 关键词：天线波纹喇叭K波段射电天文接收机
- 射电天文4-40 GHz超宽带低噪声放大器设计
- 2022年
- 超宽带接收机面临众多技术挑战,而关键技术难点之一是超宽带低噪声放大器.采用以砷化镓材料为基底的70 nm栅长改性高电子迁移率晶体管和双电源偏置4级放大电路结构,设计了一款4–40 GHz超宽带低噪声单片微波集成放大器,完整覆盖C、X、Ku、K、Ka共5个波段.设计仿真结果表明,该放大器增益为(40±2.5) dB,常温下噪声温度平均95 K, 4–12.5 GHz噪声温度全频带低于83 K,直流功耗130.5 mW.整个频带内输入反射系数典型值-10 d B,输出反射系数典型值-15 d B,全频带范围内稳定,无自激振荡现象.该器件可做为前置放大器,应用于超宽带接收机和大规模多波束接收机中,可有效提高射电望远镜观测效率.
- 潘北军陈卯蒸王浩辉闫浩闫浩
- 关键词：望远镜
- 射电望远镜焦面场分析研究被引量：1
- 2021年
- 射电望远镜的焦面场分析是开展馈源喇叭设计的重要方法,该方法对于性能优越的焦平面阵列设计同样适用。对于给定的射电望远镜系统,主要包括天线口径及焦径比,可以依据焦面场的分析结果来开展相控阵馈源接收机的阵列设计。本文通过在1.25 GHz下结合不同的天线口径、焦径比,以及波束扫描角度,对焦面场进行了相关的分析研究。分析结果显示,焦面场与天线口径没有必然联系,与焦径比成正比,扫描角度越大焦面场畸变越明显且会占据更大的区域。本论文相关的分析研究可为L波段相控阵馈源接收机设计及研制提供参考,尤其是对阵列设计具备较好的指导作用。
- 段雪峰王凯宁云炜宁云炜项斌斌
- 关键词：射电天文接收机多波束
- 射电天文相控阵馈源技术发展综述被引量：2
- 2021年
- 相控阵馈源是近年在射电天文领域新兴的一种阵列天线接收系统,在射电望远镜焦平面上以矩形、六边形等方式排布电小天线单元阵列。通过波束合成对各个阵元施加不同的激励,调控各个阵元的幅度与相位,使得各波束相互交叠、相位中心紧密相邻,从而能够对焦平面区域进行完全采样,实现连续的视场覆盖以提高巡天效率。从焦平面阵列出发,对比介绍了相控阵馈源及多波束技术;之后进一步详细描述了现今世界范围内相控阵馈源技术前沿研究,其中主要包括美国的NARO,荷兰的ASTRON,加拿大的DRAO和澳大利亚的CSIRO等研究机构在PAF研制方面的具体工作;之后介绍了国内在大科学装置及SKA等大科学工程推动下开展的相控阵馈源的技术预研及工程实践;最后针对现有相控阵馈源技术发展,提出了该项技术未来的研究难点及发展方向。
- 王凯陈卯蒸陈卯蒸宁云炜马军闫浩宁云炜段雪峰曹亮
- 关键词：射电望远镜接收机
- 一种K波段接收机的研制
- 2022年
- 射电天文是通过接收和处理无线电波研究宇宙天体的一门学科,微波接收机是射电天文观测的核心接收设备。结合中国科学院新疆天文台南山25 m射电望远镜现有K波段制冷接收机及未来Q波段毫米波观测的需求,提出一种K波段常温接收机研制方法,该接收机射频工作频率22~24.2 GHz,经混频最终输出3.95~6.15 GHz的中频信号,主要用于在K波段开展强度校准方法实践及大气不透明度测量。最终采用冷热负载法测试K波段常温接收机噪声温度为402.2 K(理论计算为410.6 K),标准噪声源为166.3 K,满足设计需求。结合斩波轮校准机械结构,K波段接收机已经具备开展强度校准及大气不透明度测试功能,相关工作为南山25 m射电望远镜未来Q波段毫米波观测做技术预研。
- 王凯闫浩闫浩陈卯蒸马军宁云炜陈卯蒸李健曹亮
- 关键词：接收机射电天文K波段不透明度
- 射电天文接收机四通道均衡放大模块研制被引量：1
- 2022年
- 中频系统是射电天文接收机的重要组成部分。接收机L,S,C和K波段的左圆极化和右圆极化信号在高频仓通过下变频转换为中频信号,中频信号通过同轴电缆传送到观测室。观测室距离射电望远镜高频仓较远,因此线损较大,且不同频率的信号损耗不同,频率越高损耗越大,导致中频信号功率较小且增益平坦度随频率增加而降低。设计了四通道均衡放大模块,提高中频信号增益并补偿增益平坦度。该模块的均衡器采用集总元件和微带线相结合的方式,具有结构紧凑、易于集成、成本低的优点。测试结果表明,在6倍频带宽内,均衡量≥8 dB,均衡后功率平坦度≤3.5 dBm,回波损耗≤-15 dB,满足射电天文中频检测系统的要求。
- 宁云炜闫浩闫浩马军曹亮刘烽马军
- 关键词：均衡器接收机射电天文阻抗匹配
- 微带馈电Vivaldi天线的参数化研究
- 2021年
- 本文通过对微带馈电Vivaldi天线进行仿真,对Vivaldi天线辐射段参数不同尺寸进行模拟,分析了参数对天线远场方向图和回波损耗的影响。对于相控阵馈源的具体应用,在不改变Vivaldi天线其他参数的情况下,采用扼流槽加载技术对微带馈电Vivaldi天线进行改进,并对两者的仿真结果进行对比。结果表明扼流槽加载技术可以明显改善Vivaldi天线的低频端增益和旁瓣。仿真结果对于反射面天线相控阵馈源的阵元结构的改进具有一定的意义。
- 宁云炜王凯王凯马军
- 关键词：VIVALDI天线阵元
- 26米天线座架温度分布规律及变形影响分析被引量：5
- 2018年
- 为满足大口径地面射电望远镜的高精度要求,开展射电望远镜热影响研究,保持结构的热稳定性,对提高望远镜指向精度有重要意义。以改造后南山26 m天线为研究对象,利用FEMAP软件建立座架结构模型,设定边界条件,得到某年6月4日全天各时刻天线座架上的温度场分布,将温度场结果与结构耦合,得到热变形,建立了温度测量系统,与仿真结果相比,当天局部最高温度可达31.33℃,最大温差可达10℃,最大位移量可达1.8 mm,与实测结果变化规律基本一致。分析座架温度分布规律及其变形影响,为后期天线的温度补偿和结构优化提供参考依据。
- 王惠宁云炜闫浩
- 关键词：射电望远镜指向精度温度场座架
