一、近几年毫米波源的增长情况（论文文献综述）
毕亮杰[1]（2020）在《紧凑型高效率毫米波扩展互作用器件的关键技术研究》文中进行了进一步梳理毫米波为30GHz到300GHz范围内的电磁波,真空电子器件在毫米波段对民用和国防军事领域具有重要应用价值,尤其是高工作频率、高效率、高功率、高可靠性、低电压、小型化的毫米波真空电子器件,已成为近年来这类器件的研究热点。扩展互作用器件结合了速调管和行波管技术的特点,具有体积小、重量轻、工作电压低、带宽宽、功率高等优点,是一种紧凑型真空电子器件,在毫米波段具有很大的发展潜力,已成为当前高频率毫米波源的研究重点。但当扩展互作用器件在毫米波段频率升高时,尺寸共渡效应使器件尺寸减小（到亚毫米量级）,带来一系列技术难题,如:传统圆形电子注通道非常小（远小于毫米波波长）,允许通过的电流降低;互作用间隙尺寸减小,易引起射频击穿;电路高频损耗大。这些难题导致器件电子效率和功率降低,甚至无功率输出。为了解决毫米波段频率升高带来的器件效率降低问题,本论文提出采用高阶模工作机制使单注器件在同等频率下具有比基模机制更大的尺寸,使器件在频率升高后仍有一定的功率输出;提出功率合成的思路提升器件功率并验证了其可行性;对基模和高阶模毫米波器件开展了提升效率的注-波互作用机理研究。论文主要工作及创新点如下:1.本文首先对基模工作毫米波扩展互作用振荡器开展了基础理论、仿真模拟与实验研究,提出可避免模式竞争的模式分布优化技术并研究了基模工作机理。对基模器件开展了冷测和热测实验研究,冷测采用探针激励和波导馈入两种方法得到基模2π模频率均为35.8GHz;热测实验结果表明器件可在2π模稳定工作,且测试频率与冷测一致,验证了设计的正确性,为后续效率和功率的提升奠定了基础。2.针对频率提升带来器件功率降低问题,提出采用功率合成的方法将多个小尺寸器件角向级联形成扩展互作用功率合成电路;提出了一种有利于功率合成的输出电路。这种合成方法具有以下三个特点:（1）级联后多个单腔电路分布在同一个圆周上,形成分布式空心电子注,可共用同一个磁聚焦系统;（2）引入多电子注,提高了电子枪的总导流系数;（3）可增大横向圆周直径,在角向级联更多带状注单腔形成更大规模功率合成,进一步提升功率。分布式空心注与合成电路均匀分布的场发生互作用,使器件在注电压27kV、电流4.2A条件下产生功率10kW,对应频率103GHz,这种电路的提出为毫米波扩展互作用器件功率的提升提供了一种有效的方法。3.针对频率提升后器件由于功率容量减小、高频损耗增大等导致无法正常工作的问题,提出适用于此类器件的高阶模工作机制,旨在使器件在频率升高后仍有一定的功率输出。基于对基模工作机理的分析开展了基模与高阶模模式场横向分布转化研究,并据此设计了Ka波段TM31模扩展互作用振荡器。研究表明TM31模机制在与基模工作同等频率下可支撑横向尺寸两倍于工作波长的扩展互作用电路,增大功率容量。粒子模拟结果表明TM31模振荡器可在注电压61kV、电流3A条件下产生26.3kW功率,效率14.4%。当频率进一步升高到W波段时,利用横向驻波半波长场分布特点提出一种使扩展互作用电路在TM31模机制稳定工作的设计方法,使其工作避免模式竞争,设计的W波段器件在注电压20.5kV、电流8A的条件下实现了10kW以上的功率输出,效率6.5%。4.当频率进一步升高到毫米波段上限300GHz时,圆形电子注由于器件尺寸进一步减小不足以支撑功率提升要求的电流大小,因此提出高阶模机制与带状注技术相结合提升器件在高频率要求下的效率和功率。设计了300GHz高阶模带状注扩展互作用电路,提出一种与带状注器件临界截止工作条件相匹配的高阶模设计方法,通过分析电路的三维电磁特性验证了设计方法的有效性。在具有同等水平的加工技术和同等材料的条件下,这种高阶模带状注电路与同频率基模带状注电路相比,其表面电流分布在一定储能条件下使其高频损耗减小,有利于器件效率的提升。5.基于空间电荷波理论开展了提升效率的注-波互作用机理研究,主要研究了电子注电流密度和填充比与电子相干性和去群聚效应之间的平衡关系。对第1、2点中设计的Ka波段基模和高阶模振荡器开展了粒子模拟研究,模拟结果显示当基模振荡器的注直径从λ/8减小到λ/40时（λ为工作波长）,效率提升了10.5%,继续减小到λ/80,效率开始降低。高阶模振荡器注填充比从100%减小到0.36%时,效率提升了6.8%,继续减小时,效率降低。由此结果得到以下结论:在注电流一定的条件下,减小注填充比（即电流密度增大）使电子相干性增强且去群聚效应较弱时器件效率提升;继续减小注填充比,去群聚效应增强,相干性变差,效率降低。此外,分析了注-波互作用后电子的群聚特性,采用相速再同步技术改善了交出能量后电子的群聚质量,根据注-波互作用后电子能量分布和多腔速调管理念设计了非均匀周期结构,使基模器件的效率额外提升了2%。
陈国杰[2]（2009）在《ROF系统中光学产生毫米波及相关技术的研究》文中提出随着移动通信和互联网的迅猛发展，现有微波通信频段的带宽已无法满足日益增加的多媒体宽带无线业务的需求，因此毫米波无线通信是迈向高速率和大容量的有效途径。ROF技术是将光纤通信技术与毫米波通信技术进行融合，既可有效解决毫米波在大气中传输距离短的问题，又可以实现无线通信宽带化，在多媒体移动通信、固定网宽带无线接入、无线局域网和智能交通等领域具有广阔的应用前景。本论文围绕ROF系统中光学产生毫米波及其相关技术进行理论与实验的研究，取得了一些创新性研究成果。具体研究的主要内容与成果如下：（1）从光外差产生的毫米波电流式出发，讨论了光外差产生毫米波的条件，探讨了光外差产生电磁波的频率上限及制约因素，得出了频率上限主要受光拍形成条件和光电探测器带宽的限制。（2）分析了掺铒光纤激光器的纵模特性，阐述了单纵模激光的产生条件与测量方法。从掺铒光纤（EDF）驻波干涉原理和速率方程出发，推导了EDF饱和吸收体的吸收系数和FBG带宽的数学式，阐述了对双波长激光进行单纵模滤波的原理。（3）提出和实验证实了用可调带通滤波器和带阻滤波器级联生成双峰窄带滤波器的新方法。利用可调带通滤波器和带阻滤波器级联，获得了波长可切换的双波长光纤环形激光器，得到了频率间隔分别为49.85 GHz和59.83 GHz的双波长激光，研究了双波长激光的稳定机理和功率输出特性。（4）将梳状滤波的延迟干涉仪（DI）与可调带通滤波器进行级联，用未泵浦的保偏掺铒光纤（PM-EDF）饱和吸收体进行单纵模滤波，获得了波长可调的双波长单纵模掺铒光纤环形激光器。用光电探测器对双波长激光进行拍频，得到了线宽小于25KHz的20.07GHz微波和39.96GHz毫米波。（5）提出了用微环谐振器实现波长可调的双波长单纵模光纤激光器和光外差产生毫米波的设想。理论计算表明，通过选择微环半径和耦合系数，可以获得pm量级带宽和60GHz频率间隔的梳状滤波，可以减少光纤激光器的纵模数和提高光差拍信号的稳定性。（6）采用火焰加热拉锥技术，用标准单模光纤制备了直径约5.8μm的微纳光纤。用微纳光纤设计并研制了两种环直径的knot谐振器。实验结果显示，该knot谐振器有清晰的梳状谱，性能良好。利用knot谐振器和PM-EDF饱和吸收体，实验得到了波长可调的双波长单纵模掺铒光纤环形激光器，光外差获得了15.57GHz微波和35.57GHz毫米波，证实了用微环谐振器实现波长可调的双波长单纵模光纤激光器和光外差产生毫米波的可行性。（7）探讨了ROF系统毫米波源的设计，阐述了发射天线的连接方式，解释了光电探测器的选用方法，设计了一种基于零偏置单行载流子光电探测器的60GHz毫米波源，并论证了其可行性。
于新华[3]（2010）在《高功率毫米波模式变换和传输关键技术的研究》文中研究指明高功率毫米波系统主要由高功率毫米波源、模式变换和传输、发射子系统组成,在等离子体回旋共振加热、高分辨率雷达、定向能武器、材料处理等领域都有着非常广泛的应用,属于国际上一个研究热点。在高功率毫米波系统中,毫米波源决定着系统性能的优劣,而其它组分,例如模式变换和传输子系统则制约着毫米波源性能的有效发挥,因此研究高功率、高效率毫米波段模式变换器和过渡器（传输作用）的关键技术对充分发挥毫米波源的性能具有重要的意义。本文主要对高功率、高频率毫米波段模式变换器和过渡器的关键技术（变换或者传输效率、带宽和紧凑性）进行了理论和实验研究。此外,本文也对W波段回旋管进行了一些理论和实验研究。本文的研究成果和所反映的工作如下:1.运用耦合波理论研究了两种渐变轮廓的模式变换器。一种为轴对称圆波导,其内壁半径作周期微扰波动;另一种为内壁半径不变的圆波导,其轴线在同一平面内作周期扰动。它们分别可以实现圆波导电磁模式径向和角向指标的改变。采用单纯形优化算法编制了分析和优化这两种模式变换器的数值计算程序。利用所编制的计算程序分析、设计了TE03-TE02、TE02-TE01及TE01-TE11模式变换器。冷、热测实验结果与计算结果具有很好的一致性。为了改善TE01-TE11模式变换器带宽,提出了变态结构的TE01-TE11模式变换器。计算表明,变态结构的模式变换器在变换效率、带宽以及紧凑性方面都具有明显的优势。2.编制了分析壁突变波导电磁特性的数值计算程序。作为一个例子,我们用该程序设计了一TE11-HE11模式变换器。同时,为了估算它对TE11和TM11模式的功率容量,我们还做了相应的功率容量计算。实验与计算结果具有良好的一致性。3.根据轴对称正弦波纹轮廓模式变换器原理,推论出了正弦轮廓过渡器的工作机理,根据该机理提出了几个正弦波纹轮廓圆波导模式变换器。编写了分析它们的数值计算程序,对它们进行了优化分析。利用优化的结构参数研制了这些过渡器并进行了实验研究,结果表明,与计算结果具有良好的一致性。4.提出了两种轮廓的圆波导TE01模式过渡器,实现了TE02模式临近截止和TE01模式临近截止两种情形下对TE01模式的高效传输。编写了数值计算和优化程序,对其进行优化分析。计算表明与已有的圆波导渐变过渡器相比,这些过渡器具有传输效率高、结构紧凑的特点。实验与计算结果一致性良好。5.运用矢量绕射理论、准光理论编写了分析付拉索夫模式变换器程序,计算表明TE01模式作准光模式变换器馈源更有利于实现向高斯波束转换。6.运用注-波互作用自洽非线性理论编制了分析渐变复合腔电磁特性的计算程序,采用该程序获得了工作模式对为TE02-TE03的3mm波段复合腔二次谐波回旋管腔体的几何和电磁优化参数。粒子模拟软件仿真结果与计算结果具有良好的一致性。实验表明采用该复合腔的回旋管运行频率约为94GHz,峰值功率约为156kW,效率高于27%,与计算和仿真结果基本一致。根据回旋管注-波互作用理论和模式匹配法编写了数值优化计算程序,得到了94GHz单腔基波回旋管腔体几何和电磁参数,粒子模拟功率达到127kW、效率超过47%,输出模式为TE03。
裴进明[4]（2005）在《毫米波LMDS宽带无线接入通信系统研究》文中指出宽带固定无线接入技术作为宽带接入技术的一种新的发展趋势，近几年有了很大发展。随着毫米波集成电路技术取得的突破性进展，近年来在国际上掀起了一个毫米波民用技术的研究热潮，特别是毫米波在通信、汽车等领域的应用。毫米波技术在通信领域最典型的应用就是本地多点分布业务（LMDS）系统。本地多点分布式业务系统是工作在10、 24、 26、 28、 31、 38 GHz等微波及毫米波频段的固定宽带无线接入系统，系统网络构架采用蜂窝结构，每蜂窝小区为半径2-5公里内的固定用户提供业务，基站利用光纤或无线和骨干网以点到点方式连接，目前多采用ATM方式连接。系统向用户提供PABX/POTS话音业务、高速INTERNET访问或网络互连业务、帧中继业务、VPN及专线业务等。系统具有良好的市场前景，因此国外对此应用进行了广泛的研究，研究内容涉及毫米波传播、系统设计与制造、系统业务及应用、标准化等方面。国内对LMDS宽带接入技术的基础性研究也还很少，因此在国内开展LMDS方面的研究具有重要的技术和市场意义。本文的研究工作主要包括以下几个方面：1． 系统接入研究：利用上海电信的资源优势，建立了多业务综合接入试验平台和多用户IP接入试验平台，剖析了LMDS系统的组成和结构特点，在此基础上对系统的典型业务、组网方式、频率规划、综合应用和用户配置等进行了研究探讨，两个平台的建立还为LMDS系统传播特性研究中提供了难得的大量有重要价值的原始数据。2． LMDS毫米波子系统设备研制：该项工作属于LMDS系统的关键技术研究，对于系统的国产化具有重要意义。子系统采用L波段和毫米波段结合的方式克服了从中频直接到38GHz毫米波段技术上难以实现的困难；采用恒温晶振+微波倍频+毫米波谐波混频器倍频+注入式放大的方法很好地解决了稳定性问题；子系统中还用了很多E面波导滤波器，这种滤波器结构简单、性能稳定；系统采用PHEMT器件作为LNA和功放芯片，保证了系统的整机指标满足要求；子系统噪声系数小于8． 0dB，频率稳定度蕊20ppm，在37.ZGHz时相位噪声为簇一75dBc/Hz/10KHz。和国 外同类产品相同，其中相位噪声指标好于国外产品。该部分研究工作为 上海市技术发展基金项目（项目编号002212003），本人是主要技术负责 人。3.LMDS远近端嵌入式无线Web网管研究:将嵌入式无线Web网管技术引入 LMDS系统远近端设备进行远程网络管理，在系统安装和维护时可以节省 大量人力物力，具有很好的实时性和灵活性，本文给出了其实现方案。4.LMDS系统传播、雨衰和抗雨衰技术研究:基于试验平台的原始数据积累， 采用双射线模型分析了反射对LMDS系统传播的影响，在理论和数据计 算上证明了有关文献对LMDS系统可以不考虑反射衰减的说法的不妥; 并将三维韵双射钱膜型雌护倒巨那经，尸长珍翔妻具确百井附务本文还 对抗雨衰技术进行了分析讨论，提出低频段切换技术来从根本上提高 LMDS系统的可用性;文中还提供了上海和国内典型地区的覆盖预测计算 结果。关键词:宽带无线接入，LMDS，ATM宽带传输，综合宽带业务，毫米波滤波 器，毫米波低噪声放大器，毫米波高稳源，PHEMT器件，毫米波传 播，雨衰，WBM
王应娜[5]（2014）在《ka波段回旋行波管TE01-TM11-HE11传输系统研究》文中研究表明高功率毫米波系统主要由高功率毫米波源、毫米波传输链系统和毫米波发射和接收系统组成。高功率毫米波源是毫米波系统的关键子系统,决定毫米波系统的性能好坏,回旋管是优质毫米波源的代表;毫米波传输链系统主要包括模式的变换和波模转换,将毫米波源产生的毫米波转换为与发射系统匹配的波模;毫米波发射和接收系统的主要器件是天线,对外发射和接收毫米波能量。模式变换器作为毫米波传输链系统的一部分,提高其性能对于高功率毫米波系统的改善起着无可比拟的意义。模式变换使毫米波源发射的能量高效的转换和传输,对于高功率毫米波有效的利用具有重要作用,因此,模式变换器的研究具有重要的研究意义和工程应用意义。本论文在回旋管预研项目的资助下,对TE01--TM11--HE11模式变换链进行了深入的理论研究和仿真模拟,设计加工了一种新型的90°弯曲圆波导TE01--TM11模式变换器,数值计算结果与仿真结果一致并成功应用于科研实验中。本论文的主要工作如下:1.综述了高功率毫米波的特点和各方面应用、毫米波系统和回旋管的发展历史、模式变换器的研究现状及发展趋势。2.深入研究耦合波的基本原理,由麦克斯韦方程组结合正交函数的展开理论,推导出了轴线弯曲圆波导模式变换器的耦合波方程组以及方程当中相对应的耦合系数的表达式。对于耦合波方程组的求解问题进行详细的分析,介绍了适合求解的数值计算方法以及参数的优化算法。3.结合工程应用需求,根据轴线弯曲耦合波方程组和耦合波方程组的求解方法编写了优化程序,优化设计出了一种紧凑、高效的90°弯曲圆波导TE01--TM11模式变换器。模式变换器一方面直接实现了波导传播方向90度的转变,另一方面TE01模式直接转变为TM11模式输出。对模式变换器进行三维仿真,仿真结果与数值计算结果一致,并且进行了实物的加工。仿真结果与数值计算结果表明设计的90°弯曲圆波导TE01--TM11模式变换器满足实际工程的需求。4.深入的研究了复功率守恒法,导出了用来研究突变波导结构的方法——广义散射矩阵。对于TM11--HE11模式变换器利用三维电磁仿真软件CST对其进行模拟仿真,得出了紧凑、高效的TM11--HE11圆波导模式变换器的各个参量的优化值。
吕翔宇[6]（2018）在《基于CMOS的毫米波倍频器研究与设计》文中研究指明目前,毫米波技术被广泛地应用于通信系统、雷达系统、射电天文学及太空无线通信等领域。频率稳定、性能优良、尺寸较小的毫米波信号源作为这些领域应用中必不可少的模块,其设计变得尤为重要。以低频压控振荡器（VCO）为信号产生模块,通过倍频器扩频方式设计的毫米波信号源,因其设计灵活度大、容易克服工艺限制问题,且其性能不弱于以基波VCO为信号产生模块设计的毫米波信号源而备受青睐。论文重点研究了倍频器电路的设计方法,完成了三款基于65nm CMOS工艺的倍频器,其中包括一款输出频率为36GHz至60GHz的宽带三倍频器,一款输出频率为260GHz至300GHz的二倍频器和一款输出频率为260GHz至300GHz四倍频器。本文的主要研究内容及贡献如下:（1）提出了一种分布式结构的宽带三倍频器,并通过右手/左手人工传输线实现了宽带匹配及谐波抑制,所设计的三倍频器输出信号频率在3660GHz之间,倍频增益在-17.6-8.1d B之间,基波抑制大于20.8d Bc,二次谐波抑制大于10.2d Bc,该三倍频器适合应用于U波段宽带通信系统中。（2）以提升倍频器增益和带宽为目标,设计了一款性能优良的巴伦,并用于输出信号频率在260GHz至300GHz的push-push结构二倍频器,该二倍频器实现了优良的性能。其倍频增益在-12.11-11.35d B之间,杂波抑制比大于19d Bc。（3）设计了一款四倍频器,将V波段信号扩频至260GHz至300GHz。该电路的工作频率大于工艺库中晶体管的截止频率,为实现受工艺限制的毫米波信号源奠定了良好的基础。通过优化倍频器中的晶体管参数、偏置条件以及电路匹配使用的无源器件,该倍频器在输出260GHz至300GHz的频段范围内,倍频增益大于-20.5d B。本文最后总结了毫米波倍频器的设计方法,并以提高倍频器的倍频增益和杂波抑制能力为目标,对文中设计的几款倍频器提出了一些改进方案。
孟杨[7]（2021）在《毫米波成像安检系统基础理论及关键技术研究》文中认为目前世界范围内恐怖袭击事件频频发生,面对日益严峻的安防形势,在人流较多的公共场合进行人员安检显得尤为重要。随着人们对安全问题的关注日益增强,对安检设备尤其是用于人体检测的设备的安全性、高效性和智能化都提出了更高的要求。金属探测器、红外成像仪、X射线安检仪等传统的安检手段用于人体检测都存在自身局限性。毫米波成像技术是对人体安全的成像技术,被视为新一代人员安检的关键技术,成为了目前研究的热点。不过,低成本、高可靠性、高分辨率的快速毫米波安检成像系统研发仍面临着巨大的挑战。本论文主要围绕毫米波成像安检系统基础理论及关键技术进行研究,分别从被动成像和主动成像两种成像体制的安检系统及关键技术进行展开,取得的主要成果如下:第一部分成果是在被动毫米波成像技术方面,重点研究了自然状态下人体和隐匿物品被动成像所依据的基础理论,即黑体辐射原理,并通过建模分析了不同材质的物品以及人体皮肤在不同环境温度下的有效辐射性能差异;以此为基础研发了一种经济、高效的被动毫米波成像系统,即基于双转盘螺旋扫描机构和毫米波辐射计的单通道被动成像系统。通过双转盘匀速转动实现对目标场景扫描,成像视角可根据实际目标场景的大小自由设置,解决了以往机械扫描系统成像视场受限的问题,且在有效扫描过程中不存在加速、减速等不稳定因素,大大提高了系统的稳定性。实测成像质量达到同类型安检系统的先进水平,角分辨率约为0.7°,单帧成像速度最快可达3s,在距离系统2m处成像空间分辨率经实测验证小于3cm,对人体携带金属、塑料、陶瓷等各种隐匿危险物品进行测试的结果也验证了该系统用于人体安检时的优秀表现。并且,可以通过双向开窗的方式实现对系统两侧两个安检通道内的待检人员同步检测,使得安检效率又提升一倍。其余部分均为主动毫米波成像技术方面的成果。首先,提出了基于线性调频（LFM）信号的毫米波三维全息重建的一般性理论,即GHI-LFM算法。该算法针对毫米波安检应用场景,给出了利用LFM毫米波信号对三维目标全息重建时相位补偿及近似的理论依据,以及系统相应参数之间需满足的限制条件,为工程上基于LFM雷达体制的毫米波安检成像系统的设计提供了必要的理论依据,对系统参数的选择有重要的指导意义。通过仿真与经典算法的对比,验证了该算法的效率和优势,并验证了该算法对加性噪声和频率误差的鲁棒性。然后,基于GHI-LFM算法设计并搭建了基于LFM雷达的Ka波段毫米波三维全息成像安检系统,利用二维平面扫描结合频率扫描实现宽带毫米波三维全息成像;同时提出了简单、经济、高效的系统校准方法,只需一块适当尺寸的光滑金属板便可以完成对系统所有通道不一致性的校准;通过现场实验测试验证了成像系统以及GHI-LFM算法的有效性。另外,针对传统全息重建算法利用Stolt插值方法将三维数据由（kx,ky,k）域插值到（kx,ky,kz）域这一过程耗时的问题,提出了基于距离堆叠（RS）方法的无插值的加速的三维全息重建算法,即AHI-LFM算法。通过与GHI-LFM算法对比分析,可以发现AHI-LFM算法在保证成像质量的前提下,对尺寸较大的目标进行重建时具有明显的效率优势。通过实测的人体安检数据进行目标重建也证实了该算法的优越性,并且根据AHI-LFM算法在距离向上对每个切片单独重建的特性,可以利用距离向的先验知识仅对包含目标的区域进行成像,可以将成像时间进一步降低,实现实时成像。最后,针对稀疏阵列的情况,结合相位中心误差补偿技术,给出了修正后的毫米波三维全息成像算法;并针对现有的稀疏线阵方案存在等效采样点缺失的问题,设计了一种新的线性稀疏阵列排布方法,在保证成像质量的前提下,保证了所有等效采样位置全覆盖,同时具有更高的稀疏性。最后在多种参数实例中,通过仿真验证了新型稀疏布阵方法的优越性。
戴荣[8]（2018）在《Nd:YVO4双频微片激光器的热致频差调谐及功率均衡实验研究》文中研究指明毫米波和亚太赫兹波源在无线通信、光载波雷达、频率计量和光谱分析等领域展现出了较大的应用前景。通过改变掺钕介质的温度达到对双频激光信号的频差调谐,进而获得超过100 GHz以上的双频激光信号,对研究频率范围更高,频段范围更宽广的毫米波源具有很大的研究价值。此外,在超大频差激光信号输出前提下,通过调节LD抽运电流和热沉温控温度,实现激光信号功率均衡输出,可以提升外差拍频双频激光信号的拍频效率,从而得到大功率超大频差激光信号。双频微片激光器融合了频差调谐和功率均衡两项功能,是双频激光理论和技术领域的创新,具有良好的应用前景。为了对生成毫米波的双频微片激光器有更加具体的研究,本论文从双频微片激光器的热致频差调谐及功率均衡两方面进行理论和实验分析,其具体的内容从以下四个方面进行展开:（1）简单概述了毫米波技术发展的前景,对生成光毫米波的四种技术作了详细介绍。最后通过国内外研究团队在微片激光领域所做的工作,阐述了他们的研究成果。（2）介绍激光形成的物理基础和产生条件,对构成双频微片激光器的泵浦源,光学谐振腔和增益介质做详细分析。通过四能级速率方程,谱线加宽和模式竞争来阐述激光器的工作特性。最后概述了微片激光器的输出特性中的阈值功率,输出功率和斜效率。（3）对微片激光器的热致频差调谐进行实验研究。通过搭建符合条件的实验装置,将LD抽运电流分别固定在14.0 A和14.5 A,激光晶体温度从15℃调节到65℃,输出激光信号频差总体可在106.2 GHz-123.2GHz范围可调谐。实验结果发现,输出激光信号频差和激光晶体温度呈线性增长的关系,其增长率约为0.34 GHz/℃。实验表明热效应可以对激光信号频差进行调谐,进而输出亚太赫兹（sub-THz）频差。（4）对热效应引起激光晶体折射率和腔长变化作进一步研究。然后进行微片激光实验,在保证超大频差激光信号输出前提下,当LD抽运电流从13.5 A增加到14.5 A时,为保证激光信号左右峰输出相同的功率,对应的热沉温控温度必须从71.8℃下降到54.2℃,此时才能达到功率均衡,进而拍频输出最大的激光信号功率。实验结果表明,在双频激光信号超大频差和大功率输出时,LD抽运电流和热沉温控温度呈负相关关系。
刘增[9]（2020）在《毫米波带状束行波管高效互作用技术研究》文中研究表明对毫米波频段的利用在信息传输、探测等领域具有非常重要的意义,毫米波也是5G通信重点发展的频段之一。毫米波成像、无线通讯等技术的发展催生出了对宽频带和大功率毫米波源的巨大需求,而毫米波的真空电子器件是满足这一需求的重要途径。毫米波带状束行波管具有较宽的带宽,同时其采用的带状电子束能够有效扩大所携带的电流,提高输出功率,是实现宽频带与大功率输出的绝佳选择。然而,由于行波管的工作原理要求电子与电磁波的相速保持同步关系,而随着电子在与微波的相互作用中失去动能,电子的速度会逐渐慢于行波的相速进而使同步条件遭到破坏,导致注波互作用无法继续进行。这一问题使得行波管的互作用效率普遍偏低,极大的限制了带状束行波管的输出功率。有鉴于此,本文重点研究了带状注行波管中的高效注波互作用技术以及改善此类器件的放大性能的方法,本文的主要内容如下:1、研究了交错双栅慢波结构的特性,并分析这些特性对带状束行波管中电子与电磁波之间相互作用的影响;2、基于行波管的大信号理论并结合带状束行波管的特点编写了一套采用数值方法计算行波管注波互作用的一维非线性理论程序,利用该程序分析行波管注波互作用的过程并得到效率、输出功率等结果;3、通过非线性理论程序和智能优化算法对行波管的全周期相速渐变结构进行优化,提高带状束行波管的互作用效率;4、通过三维仿真软件CST计算带状束行波管的互作用效率,检验先前通过程序优化的行波管高频结构。计算结果表明经过优化设计的高频结构在程序计算和仿真验证中都获得了较大的效率提升,并结合实验室需求在Ka和Ku频段进行了优化和验证;5、对上述工作的总结与展望。综上所述,本论文通过对行波管注波互作用过程的分析以及计算,对行波管的高频结构进行了优化设计,提高了输出功率和效率,为宽频带和大功率的毫米波带状束行波管研发工作铺平了道路。
蒲友雷[10]（2012）在《大功率毫米波回旋速调和行波放大器件研究》文中进行了进一步梳理频率介于微波和红外之间的电磁波为毫米波,其兼有两者的优点。首先相比红外波,毫米波传输特性更好；相比微波,毫米波电子装备更加小型化,更易装配于导弹、卫星和飞机上。毫米波的这些特点使得它成为国际上研究的热点,受到极大的关注。尤其在军事上,现代战争是高技术条件下的战争,战争双方谁拥有最先进的高科技技术和武器装备,谁就能掌握战争的主动权,否则只能处于被动挨打的地位。高功率的毫米波与亚毫米波技术在当今高科技战争中有着不可或缺的作用。使用高功率的毫米波与亚毫米波技术可以干扰对方的雷达、通信设备以及微波武器装备,使其无法正常工作,同时可以对敌方的目标进行远程监控以及精确识别,实现远程预警以及引导武器系统攻击,并可保护我指挥、通信系统免受对方干扰,是现代战争中制胜的主要途径。本论文研究的高功率回旋放大器是毫米波装备系统的源,其目的在于解决长期制约大功率毫米波发展的瓶颈,推动毫米波系统在我国的发展。论文通过理论分析及设计优化开展研制工作,解决了回旋放大器各关键部件,并研制出了工作频率16GHz、30GHz和34GHz的回旋放大器实验样管。论文首先介绍了国内外毫米波回旋放大器研究的进展和应用情况,美国在3毫米回旋放大器研究方面取得了一系列的成就,并在车载相控阵雷达和Haystack雷达上得到成功应用。俄罗斯的研究工作主要集中在8毫米波段,并在远程相控阵雷达上得到了应用。国内在回旋放大器方面也开展了相应的研究工作,并取得了一系列的成就。小回旋电子枪系统是回旋速调管和回旋行波管的关键部件之一,论文先对双阳极和单阳极磁控注入电子枪进行了详细的理论分析,数值计算,优化设计,对影响电子注性能的各参数进行了优化设计,通过热分析和误差分析研究了所设计电子枪的稳定性,对影响电子注性能的枪区低频振荡问题进行了分析,通过改进结构和优化磁场得到了能很好抑制自激振荡的电子枪,并得到了实验验证,设计出了满足回旋速调管和回旋行波管的高质量电子枪,所设计的速调管电子枪速度比为1.32，纵向速度零散1.3%,行波管电子枪速度比为1.2,速度零散1.1%。论文所研究的ka波段TE01-TE02模式高功率回旋速调管,输入腔和两个群居腔工作于TE01模式,低阶模式易于抑制寄生模式的振荡,而输出腔工作于TE02模式,相比于TE01模式,TE02模式的输出腔功率容量大大提高,通过线性和非线性理论分析,并采用小信号理论研究了整管性能,包括增益、带宽和效率。并通过分析计算,粒子模拟,优化出了高性能的回旋速调管,在工作电流20安时,实验得到了350kW的脉冲功率,280GHz的带宽。在高质量小回旋磁控注入电子枪的基础上,研究了ku波段和ka波段高功率宽频带回旋行波放大器。首先从小信号理论出发,建立了针对回旋行波放大器的自洽PIC分析计算程序,优化高频系统设计,通过介质加载抑制自激振荡,设计出了ku和ka两个频段的回旋行波放大器,工作频率分别为16GHz,30GHz和34GHz。实验分别得到了180kW和165kW左右的脉冲输出功率。本论文着眼于回旋放大器件实用管型的研究,从理论分析,模拟计算,优化设计再到实验研究。形成了一套行之有效的回旋放大器研究方法。
二、近几年毫米波源的增长情况（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、近几年毫米波源的增长情况（论文提纲范文）
（1）紧凑型高效率毫米波扩展互作用器件的关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 毫米波的特点 |
| 1.3 毫米波真空电子器件的发展与应用 |
| 1.4 毫米波扩展互作用器件的国内外研究现状 |
| 1.5 本文的主要贡献与创新 |
| 1.6 本论文的结构安排 |
| 1.7 本论文内容的逻辑性 |
| 第二章 多间隙扩展互作用腔体电路的理论研究 |
| 2.1 多间隙扩展互作用腔体的介绍 |
| 2.2 毫米波有限周期扩展互作用腔体色散特性研究 |
| 2.3 毫米波扩展互作用电路驻波模工作基础理论研究 |
| 2.3.1 模式选择与同步条件分析 |
| 2.3.2 频率选择性分析与工作频率的确定 |
| 2.3.3 耦合阻抗 |
| 2.3.4 耦合系数和电子注电导 |
| 2.3.5 间隙数的选取与分析 |
| 2.3.6 起振电流计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 毫米波EIO电路的设计与实验研究 |
| 3.1 毫米波扩展互作用电路的设计 |
| 3.1.1 场型横向分布分析与电路横向尺寸设计 |
| 3.1.2 模式分布优化技术 |
| 3.1.3 输出耦合结构的设计 |
| 3.2 毫米波EIO粒子模拟研究 |
| 3.3 紧凑型毫米波EIO初步实验研究 |
| 3.3.1 毫米波EIO电路的冷测实验研究 |
| 3.3.2 毫米波EIO样管测试系统设计与搭建 |
| 3.3.3 毫米波EIO样管热测实验研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于功率合成电路的分布式空心电子注毫米波EIO工作特性研究 |
| 4.1 毫米波扩展互作用功率合成电路的设计 |
| 4.2 毫米波扩展互作用功率合成电路的高频特性研究 |
| 4.3 适用于功率合成电路的输出耦合电路设计 |
| 4.4 分布式空心电子注电子光学系统的设计 |
| 4.5 基于功率合成电路的W波段分布式空心电子注EIO粒子模拟研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 毫米波扩展互作用电路高阶模工作关键技术研究 |
| 5.1 扩展互作用电路高阶模工作机理研究 |
| 5.1.1 基模与高阶模模式场横向分布转化研究 |
| 5.1.2 基模与高阶模物理特性对比研究 |
| 5.1.3 高阶模工作毫米波扩展互作用电路高频特性研究 |
| 5.1.4 高阶模工作Ka波段EIO粒子模拟与优化 |
| 5.2 基于高阶模扩展互作用电路工作稳定性研究 |
| 5.2.1 稳定工作的高阶模毫米波EIO设计 |
| 5.2.2 高阶模毫米波扩展互作用电路模式分布及竞争问题研究 |
| 5.2.3 高阶模毫米波EIO起振电流计算及粒子模拟研究 |
| 5.3 高阶模毫米波带状注扩展互作用电路关键技术研究 |
| 5.3.1 基模毫米波带状注扩展互作用电路临界截止工作条件介绍 |
| 5.3.2 高阶模毫米波带状注扩展互作用电路设计程序 |
| 5.3.3 高阶模毫米波带状注扩展互作用电路高频特性研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 毫米波EIO提升效率的注波互作用机理研究 |
| 6.1 影响毫米波EIO电子群聚特性关键因素研究 |
| 6.1.1 电子注参数对效率影响研究 |
| 6.1.2 基于空间电荷波理论的注填充比对效率影响研究 |
| 6.2 基于相速再同步技术提升毫米波EIO效率的研究 |
| 6.2.1 相速再同步技术的介绍 |
| 6.2.2 非均匀周期扩展互作用电路的设计 |
| 6.2.3 非均匀周期EIO粒子模拟研究 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（2）ROF系统中光学产生毫米波及相关技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 光学产生ROF毫米波的研究背景与意义 |
| 1.2 光学产生毫米波的研究现状 |
| 1.3 本论文研究的主要内容 |
| 1.4 课题受资助情况 |
| 2 光外差产生ROF毫米波的理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光外差产生毫米波的原理 |
| 2.3 光外差产生电磁波频率上限的探讨 |
| 2.4 光差拍信号相位噪声的测量 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 掺铒光纤激光器光外差产生毫米波的关键技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 EDF谱线均匀展宽与抑制 |
| 3.3 掺铒光纤激光器的纵模特性与单纵模的产生方法 |
| 3.4 EDF饱和吸收体对双波长激光的选模原理 |
| 3.5 激光纵模的测量 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 带通滤波器与带阻滤波器级联的双波长光纤激光器的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 带通滤波器与带阻滤波器级联产生双峰窄带滤波器 |
| 4.3 带通滤波器与带阻滤波器级联的双波长光纤环行激光器 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于DI与饱吸收体光外差产生毫米波的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 DI的工作原理与光谱特性 |
| 5.3 基于DI与饱和吸收体双波长单纵模光纤环行激光器 |
| 5.4 双波长激光外差产生毫米波 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 基于微环/微纳光纤谐振器与饱和吸收体光外差产生毫米波的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 微环谐振器的光谱特性 |
| 6.3 基于微环谐振器与饱吸收体的双波长单纵模光纤环行激光器 |
| 6.4 微纳光纤 |
| 6.5 微纳光纤环形谐振器 |
| 6.6 基于微纳光纤环形谐振器与饱吸收体双波长单纵模光纤环行激光器 |
| 6.7 双波长激光外差产生毫米波 |
| 6.8 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表论文目录 |
| 附录2 攻读博士学位期间申请的国家发明专利 |
（3）高功率毫米波模式变换和传输关键技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 高功率毫米波模式变换器 |
| 1.1.1 波导模式变换器及其国内外发展状况 |
| 1.1.2 准光模式变换器及其国内外发展状况 |
| 1.1.3 模式变换器的分析方法 |
| 1.2 高功率毫米波模式过渡器 |
| 1.3 回旋管 |
| 1.3.1 回旋管发展 |
| 1.3.1.1 回旋管的国外发展状况 |
| 1.3.1.2 回旋管的国内发展状况 |
| 1.3.2 回旋管分析方法 |
| 1.4 结论 |
| 1.5 学位论文的创新点及主要工作 |
| 1.6 论文章节和内容的安排 |
| 第二章 高功率圆波导模式变换器的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 耦合波理论 |
| 2.3 半径渐变圆波导耦合波方程的导出 |
| 2.4 推导轴线弯曲圆波导的耦合波方程组 |
| 2.5 一阶耦合波方程数值求解算法 |
| 2.6 TE_(0n)-TE_(01) 模式变换器的研制 |
| 2.6.1 数值分析 |
| 2.6.2 实验研究 |
| 2.7 高功率圆波导TE_(01)-TE_(11) 模式变换器 |
| 2.7.1 数值分析 |
| 2.7.2 实验研究 |
| 2.8 变态TE_(01)-TE_(11) 模式变换器 |
| 2.9 结论 |
| 第三章 复功率守恒技术与TE_(11)-HE_(11)模式变换器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 用复功率守恒法导出圆波导两级突变结构波导散射矩阵 |
| 3.2.1 单级突变结构波导散射矩阵的推导 |
| 3.2.1.1 波导中电磁场的模式展开 |
| 3.2.1.2 波导不连续处的电场匹配关系和复功率守恒关系 |
| 3.2.1.3 单阶波导不连续处的散射矩阵 |
| 3.2.2 两级突变结构波导散射矩阵的推导 |
| 3.3 TE_(11)-HE_(11) 圆波导模式变换器的设计 |
| 3.3.1 数值计算程序的验证 |
| 3.3.2 TE_(11)-HE_(11) 模式变换器的数值计算结果分析和热测研究 |
| 3.3.2.1 数值计算及结果分析 |
| 3.3.2.2 功率容量研究 |
| 3.3.2.3 实验研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 高功率圆波导模式过渡器的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 具有周期波纹微扰壁的模式变换器理论 |
| 4.2.1 关于模式变换器 |
| 4.2.2 具有正弦轮廓的半径周期渐变波导的模式变换原理 |
| 4.3 周期波纹壁波导模式器变换变为过渡器的推论 |
| 4.4 正弦轮廓模式过渡器的分析和设计 |
| 4.4.1 W 波段正弦轮廓过渡器的分析和设计 |
| 4.4.1.1 数值计算方法 |
| 4.4.1.2 设计和讨论 |
| 4.4.1.3 实验结果 |
| 4.4.1.4 结论 |
| 4.4.2 工作模式的竞争模式临近截止或者截止的过渡器设计 |
| 4.4.2.1 计算方法 |
| 4.4.2.2 问题和讨论 |
| 4.4.2.3 数值分析结果和分析 |
| 4.4.2.4 结论 |
| 4.4.3 工作模在截止频率附近的过渡器设计 |
| 4.5 总结 |
| 第五章 准光模式变换器的初步研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电磁波的光线描述 |
| 5.2.1 几何光学对波导内波束的描述方法 |
| 5.3 准光模式变换器 |
| 5.3.1 准光模式变换器原理 |
| 5.3.2 准光模式变换器的分析方法 |
| 5.3.2.1 矢量绕射理论 |
| 5.3.2.2 Stratton－Chu 公式的分量展开 |
| 5.3.2.3 不同面（等效）上激励源形式的导出 |
| 5.4 付拉索夫辐射器馈源选择 |
| 5.4.1 计算方法 |
| 5.4.2 结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 W 波段回旋管的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 W 波段渐变复合腔回旋管的研究 |
| 6.2.1 渐变复合腔的锁模原理 |
| 6.2.2 注-波多模互作用自洽计算的数学描述 |
| 6.2.3 计算方法和结果 |
| 6.2.4 渐变复合腔回旋管互作用腔的粒子模拟 |
| 6.2.5 二次谐波回旋管的设计与实验研究 |
| 6.3 W 波段单腔回旋管的设计研究 |
| 6.3.1 设计方法 |
| 6.3.2 优化结果和分析 |
| 6.4 结论 |
| 第七章 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻博期间取得的研究成果 |
（4）毫米波LMDS宽带无线接入通信系统研究（论文提纲范文）
| 第一章 绪论 |
| 1.1 毫米波在地面通信系统中的应用 |
| 1.2 LMDS系统及其应用 |
| 1.3 国外在相关领域的研究现状 |
| 1.4 国内的应用和研究 |
| 1.5 本文的研究内容和研究路线 |
| 1.6 本文的主要创新之处 |
| 第二章 LMDS的接入、业务和用户模式 |
| 2.1 接入试验的必要性 |
| 2.2 LMDS系统 |
| 2.2.1 基本单元 |
| 2.2.2 内部功能模块 |
| 2.2.3 系统数据传输模式 |
| 2.3 LMDS系统多种业务综合平台 |
| 2.4 LMDS系统多用户试验平台 |
| 2.5 试验测试项目要求 |
| 第三章 LMDS毫米波子系统研制 |
| 3.1 毫米波子系统技术参数关键指标的确定 |
| 3.2 毫米波子系统设计 |
| 3.3 E面滤波器的设计 |
| 3.3.1 结构 |
| 3.3.2 分析方法 |
| 3.4 毫米波源 |
| 3.4.1 高稳腔体源的工作原理与实现方法 |
| 3.4.2 倍频链毫米波源电路的工作原理与实现方法 |
| 3.5 毫米波低噪声放大器和功率放大器 |
| 3.6 系统测试 |
| 3.7 系统的改进和应用 |
| 第四章 LMDS的嵌入式无线Web网管设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 嵌入式WBM技术 |
| 4.3 系统组成 |
| 4.3.1 系统硬件平台 |
| 4.3.2 系统软件平台 |
| 4.4 LMDS远近端设备的网管信息 |
| 4.5 结论 |
| 第五章 LMDS系统传播、雨衰和抗雨衰技术 |
| 5.1 反射衰减对LMDS系统传播的影响 |
| 5.2 雨衰及抗雨衰技术 |
| 第六章 结束语 |
| 6.1 研究工作小结 |
| 6.2 有待研究的问题 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间的科研工作和论文 |
（5）ka波段回旋行波管TE01-TM11-HE11传输系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 高功率毫米波的基本特点与应用 |
| 1.2 高功率毫米波系统和回旋管 |
| 1.3 高功率毫米波模式变换的研究现状 |
| 1.3.1 波导模式变换器的研究现状 |
| 1.3.2 准光模式变换器的研究现状 |
| 1.4 本学位论文的主要研究内容与特点 |
| 第二章 波导模式变换器的理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 耦合波基本理论 |
| 2.3 轴线弯曲圆波导耦合波方程的推导 |
| 2.4 轴线弯曲圆波导耦合波方程中的耦合系数 |
| 2.5 耦合波方程求解的数学方法 |
| 2.5.1 龙格—库塔法 |
| 2.5.2 传输矩阵法 |
| 2.5.3 可变多面体法 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 90°弯曲圆波导TE01--TM11模式变换器的优化设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 轴线弯曲模式变换器的设计理论 |
| 3.2.1 波导模式全转换特性 |
| 3.2.2 轴线弯曲圆波导模式变换优化计算程序的编制 |
| 3.3 90°弯曲圆波导TE01--TM11模式变换器的优化设计 |
| 3.3.1 轴线常曲率弯曲圆波导结构 |
| 3.3.2 轴线变曲率弯曲圆波导结构 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 TM11--HE11模式变换器的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 圆波导两级不连续结构的波导散射矩阵的推导 |
| 4.2.1 单级不连续结构波导散射矩阵的推导 |
| 4.2.2 两级不连续结构波导散射矩阵的推导 |
| 4.3 TM11--HE11模式变换器基础理论 |
| 4.4 TM11--HE11模式变换器的研究 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
（6）基于CMOS的毫米波倍频器研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 毫米波的特点与应用 |
| 1.2 毫米波倍频器的研究意义 |
| 1.3 硅基毫米波电路的研究背景 |
| 1.4 毫米波倍频器国内外研究现状 |
| 1.4.1 二倍频器国外研究现状 |
| 1.4.2 二倍频器国内研究现状 |
| 1.4.3 三倍频器国外研究现状 |
| 1.4.4 三倍频器国内研究现状 |
| 1.5 论文主要内容及组织结构 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 倍频器设计的基础 |
| 2.1 倍频器的基本原理 |
| 2.2 倍频器的分类 |
| 2.3 倍频器的主要性能指标 |
| 2.4 场效应晶体管倍频器 |
| 2.5 谐波平衡法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 36GHz~60GHz三倍频器的设计 |
| 3.1 无源器件的分析和仿真 |
| 3.1.1 电磁场仿真软件的简介 |
| 3.1.2 电感 |
| 3.1.3 电容 |
| 3.1.4 传输线 |
| 3.2 电路设计 |
| 3.2.1 设计目标 |
| 3.2.2 电路拓扑结构 |
| 3.2.3 人工传输线的设计 |
| 3.2.4 分布式电路的工作原理 |
| 3.2.5 MOS管个数的选取 |
| 3.2.6 无源器件的设计 |
| 3.3 版图设计 |
| 3.3.1 版图设计规范 |
| 3.3.2 外围电路设计 |
| 3.4 后仿真结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 280GHz二倍频器的设计 |
| 4.1 电路设计 |
| 4.1.1 设计目标 |
| 4.1.2 二倍频器电路的工作原理 |
| 4.1.3 电路拓扑结构 |
| 4.1.4 MOS管尺寸的选取 |
| 4.1.5 直流偏置电压的选取 |
| 4.1.6 匹配网络设计 |
| 4.1.7 稳定性 |
| 4.1.8 无源器件的设计 |
| 4.2 版图设计 |
| 4.3 后仿真结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 280GHz四倍频器的设计 |
| 5.1 140GHz二倍频器电路设计 |
| 5.1.1 140GHz二倍频器电路拓扑结构 |
| 5.1.2 Marchand巴伦的设计 |
| 5.2 140GHz二倍频器后仿真结果 |
| 5.3 280GHz四倍频器电路设计 |
| 5.3.1 设计目标 |
| 5.3.2 280GHz四倍频器电路拓扑结构 |
| 5.4 280GHz四倍频器版图及后仿真结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（7）毫米波成像安检系统基础理论及关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 被动毫米波安检技术 |
| 1.2.1 被动毫米波成像技术的发展历史 |
| 1.2.2 被动毫米波人体安检成像技术的发展现状 |
| 1.3 主动毫米波安检技术 |
| 1.3.1 主动毫米波成像算法发展历史与现状 |
| 1.3.2 主动毫米波成像安检系统发展现状 |
| 1.3.3 存在的问题 |
| 1.4 本文的主要贡献与创新 |
| 1.5 本论文的结构安排 |
| 第二章 被动毫米波安检成像技术研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 被动毫米波成像安检系统基础理论 |
| 2.2.1 黑体辐射原理 |
| 2.2.2 被动毫米波成像原理 |
| 2.2.3 人体隐匿物品被动成像模型分析 |
| 2.3 基于螺旋扫描的被动毫米波安检系统设计 |
| 2.3.1 准光路扫描机构设计 |
| 2.3.2 数据采集方案设计 |
| 2.4 基于螺旋扫描的被动毫米波安检系统测试 |
| 2.4.1 性能分析 |
| 2.4.2 人体不携带隐匿物品测试 |
| 2.4.3 标准件测试 |
| 2.4.4 人体携带各种隐匿违禁物品测试 |
| 2.4.5 影响成像质量的因素分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 主动毫米波安检成像算法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 毫米波全息成像原理 |
| 3.2.1 傅里叶变换与Weyl恒等式 |
| 3.2.2 窄带毫米波全息成像 |
| 3.2.3 宽带毫米波全息成像 |
| 3.3 基于线性调频信号的毫米波全息重建算法 |
| 3.3.1 线性调频信号 |
| 3.3.2 LFM信号解线频调和补偿原理 |
| 3.3.3 GHI-LFM反演重建 |
| 3.4 基于仿真数据的GHI-LFM算法性能分析 |
| 3.4.1 点扩散函数分析 |
| 3.4.2 基于标准件反演的重建性能分析 |
| 3.4.3 GHI-LFM算法性能对比 |
| 3.4.4 GHI-LFM算法限制分析 |
| 3.4.5 GHI-LFM算法的鲁棒性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 主动毫米波安检成像系统 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 毫米波全息成像系统设计 |
| 4.2.1 系统组成架构 |
| 4.2.2 收发天线阵列设计 |
| 4.2.3 RF开关网络设计 |
| 4.2.4 RF收发组件设计 |
| 4.2.5 基带信号处理模块设计 |
| 4.2.6 全息成像系统样机设计 |
| 4.3 毫米波全息成像系统校准方法 |
| 4.4 毫米波全息成像系统实验测试 |
| 4.4.1 系统空间灵敏度测试 |
| 4.4.2 系统空间分辨率测试 |
| 4.4.3 各种违禁物品测试 |
| 4.4.4 人体携带各种违禁物品测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于LFM信号的加速毫米波全息成像算法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于LFM信号的加速毫米波全息成像算法(AHI-LFM) |
| 5.3 算法复杂度对比分析 |
| 5.4 基于仿真数据的AHI-LFM算法性能分析 |
| 5.5 基于实测数据的AHI-LFM算法性能分析 |
| 5.5.1 标准空间分辨率板成像效果对比 |
| 5.5.2 人体携带违禁物品成像效果对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 基于稀疏线阵的毫米波成像技术 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于稀疏阵列的宽带毫米波全息成像理论 |
| 6.3 毫米波稀疏天线阵列研究 |
| 6.4 毫米波稀疏阵列仿真分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（8）Nd:YVO4双频微片激光器的热致频差调谐及功率均衡实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.1.1 毫米波概述 |
| 1.1.2 光生毫米波技术 |
| 1.2 微片激光器研究现状 |
| 1.2.1 微片激光器的国外研究现状 |
| 1.2.2 微片激光器的国内研究现状 |
| 1.3 论文研究内容概述 |
| 第2章 LD泵浦双频微片激光器 |
| 2.1 激光的基本原理 |
| 2.1.1 光的辐射与跃迁 |
| 2.1.2 激光形成的条件 |
| 2.2 激光的增益介质 |
| 2.3 双频微片激光器的构成 |
| 2.3.1 双频微片激光器的激励源 |
| 2.3.2 双频微片激光器的光学谐振腔 |
| 2.3.3 双频微片激光器的增益介质 |
| 2.4 微片激光器工作特性 |
| 2.4.1 速率方程理论 |
| 2.4.2 谱线加宽 |
| 2.4.3 模式竞争 |
| 2.5 微片激光器的输出特性 |
| 2.5.1 阈值功率 |
| 2.5.2 输出功率 |
| 2.5.3 斜效率 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 微片激光器的热致频差调谐研究 |
| 3.1 实验装置介绍 |
| 3.2微片激光器的热效应实验 |
| 3.2.1 激光的频谱特性 |
| 3.2.2 激光的波长漂移 |
| 3.2.3激光的热致频差实验 |
| 3.3 理论分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 超大频差微片激光器功率均衡实验研究 |
| 4.1 微片激光器热效应理论研究 |
| 4.1.1 热致腔长变化 |
| 4.1.2 热致折射率变化 |
| 4.2 实验研究 |
| 4.2.1 实验装置介绍 |
| 4.2.2 实验结果 |
| 4.2.3 实验分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（9）毫米波带状束行波管高效互作用技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 真空电子器件 |
| 1.2.1 带状束真空电子器件 |
| 1.2.2 带状束行波管 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本文的主要创新点以及内容结构安排 |
| 第二章 带状束行波管高频结构分析 |
| 2.1 交错双栅慢波结构分析 |
| 2.1.1 慢波结构的色散特性 |
| 2.1.2 慢波结构的耦合阻抗 |
| 2.2 慢波结构的椭圆形电子通道 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 行波管注波互作用理论研究与程序计算 |
| 3.1 行波管注波互作用原理 |
| 3.2 行波管大信号理论 |
| 3.3 非线性注波互作用计算程序 |
| 3.4 粒子模拟仿真计算结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 带状束行波管高频结构效率优化 |
| 4.1 相位重匹配效率优化方法 |
| 4.2 粒子群优化算法 |
| 4.3 KA频段带状束行波管注波互作用效率优化 |
| 4.4 KU频段带状束行波管宽频带效率优化 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（10）大功率毫米波回旋速调和行波放大器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 大功率毫米波放大器简介 |
| 1.2 回旋速调放大器 |
| 1.3 回旋行波放大器放大器 |
| 1.4 论文主要创新点和组织工作 |
| 第二章 磁控注入电子枪的优化与设计 |
| 2.1 磁控注入电子枪中的电子光学理论 |
| 2.1.1 电子枪中电子注运动情况 |
| 2.1.2 小回旋电子注绝热磁压缩 |
| 2.2 磁控注入电子枪的设计与优化 |
| 2.2.1 磁控注入电子枪的初始设计 |
| 2.2.2 磁控注入电子枪的优化 |
| 2.2.3 电子枪低频振荡 |
| 2.3 磁控注入电子枪稳定性分析 |
| 总结 |
| 第三章 Ka波段高功率回旋速调放大器研究 |
| 3.1 回旋速调管线性理论 |
| 3.1.1 回旋速调放大器电子运动方程的线性化分析 |
| 3.1.2 回旋速调放大器场激励方程线性化研究 |
| 3.1.3 TE01-TE02基波四腔回旋速调放大器增益、带宽和效率分析 |
| 3.1.4 回旋速调管非线性理论研究 |
| 3.2 回旋速调管结构的设计 |
| 3.2.1 大电流低速度离散磁控注入电子枪的设计 |
| 3.2.2 回旋速调管高频系统设计 |
| 3.2.3 TE01输入谐振腔的设计 |
| 3.2.4 TE01群聚腔的设计 |
| 3.2.5 TE02工作模式输出谐振腔的设计 |
| 3.2.6 高频系统整体设计与优化 |
| 3.2.7 TE01-TE02模式回旋速调放大器粒子模拟 |
| 3.3 TE01-TE02回旋速调放大器实验研究 |
| 总结 |
| 第四章 Ka及Ku波段回旋行波放大器研究 |
| 4.1 高频结构设计与分析 |
| 4.1.1 回旋行波放大器振荡分析 |
| 4.1.2 自洽非线性分析 |
| 4.2 ka波段回旋行波放大器研究 |
| 4.2.1 ka波段回旋行波放大器输入耦合器设计与分析 |
| 4.2.2 ka波段回旋行波放大器高频互作用段设计 |
| 4.2.3 行波放大器渐变输出段设计 |
| 4.2.4 高平均功率输出窗分析 |
| 4.3 Ku波段回旋行波放大器的设计与分析 |
| 4.3.1 ku波段磁控注入式电子枪设计 |
| 4.3.2 介质加载互作用结构的设计 |
| 4.3.3 输入耦合器的设计 |
| 4.4 ka和ku回旋行波放大器实验研究 |
| 总结 |
| 第五章 总结和展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻博期间取得的研究成果 |
四、近几年毫米波源的增长情况（论文参考文献）
- [1]紧凑型高效率毫米波扩展互作用器件的关键技术研究[D]. 毕亮杰. 电子科技大学, 2020(01)
- [2]ROF系统中光学产生毫米波及相关技术的研究[D]. 陈国杰. 华中科技大学, 2009(11)
- [3]高功率毫米波模式变换和传输关键技术的研究[D]. 于新华. 电子科技大学, 2010(12)
- [4]毫米波LMDS宽带无线接入通信系统研究[D]. 裴进明. 华东师范大学, 2005(02)
- [5]ka波段回旋行波管TE01-TM11-HE11传输系统研究[D]. 王应娜. 电子科技大学, 2014(03)
- [6]基于CMOS的毫米波倍频器研究与设计[D]. 吕翔宇. 杭州电子科技大学, 2018(01)
- [7]毫米波成像安检系统基础理论及关键技术研究[D]. 孟杨. 电子科技大学, 2021(01)
- [8]Nd:YVO4双频微片激光器的热致频差调谐及功率均衡实验研究[D]. 戴荣. 杭州电子科技大学, 2018(01)
- [9]毫米波带状束行波管高效互作用技术研究[D]. 刘增. 电子科技大学, 2020(07)
- [10]大功率毫米波回旋速调和行波放大器件研究[D]. 蒲友雷. 电子科技大学, 2012(06)