摘要：在分布式智能反射面(RIS)辅助多用户毫米波(mmWave)系统中,利用深度强化学习(DRL)理论学习并调整基站发射波束赋形矩阵和RIS相位偏转矩阵,联合优化发射波束赋形和相位偏转,实现加权和速率最大化。即在离散动作空间中,设计了功率码本与相位码本,提出了用深度Q网络(DQN)算法进行优化发射波束赋形与RIS相位偏转矩阵;在连续动作空间中,采用双延迟策略梯度(TD3)算法进行优化发射波束赋形与RIS相位偏转矩阵。仿真分析比较了在不同码本比特数下离散动作空间和连续动作空间下系统的加权和速率。与传统的凸优化算法以及迫零波束赋形随机相位偏转算法进行了对比,强化学习算法的和速率性能有明显提升,连续的TD3算法的和速率超过凸优化算法23.89%,在码本比特数目为4时,离散的DQN算法性能也优于传统的凸优化算法。

摘要：文中设计了一款低剖面的毫米波高增益折叠透射阵列天线。该天线将兼具极化选择和相位全覆盖调控性能的超薄透射型超表面,与具有极化扭转特性的反射型超表面结合,采用π/4相位补偿步长,在实现低剖面的同时提高了天线增益。实验表明:所设计天线在94 GHz增益为35.7 dBi,口径效率为47.4%,3 dB增益带宽为22%。该设计克服了毫米波天线难以兼顾低剖面和高效率的限制。

摘要：为满足超宽带收发信机应用需求,提出了一种基于十字转门结构的改进型Ka全频段正交模耦合器。首先,为了提升宽带性能同时减小结构复杂度,设计了一种三阶E面弯波导以及一种阶梯型E面波导功分器,以实现对称的全E面结构设计。其次,提出了一种连接波导长度设计准则,保证了两种正交模式的相位一致性。该设计避免了切割十字转门结构,且剖分装配块的总数不超过四,大幅降低了加工容差、装配精度要求。实测结果表明,在26 GHz~40 GHz(42%)范围内,该正交模耦合器回波损耗优于20 dB,正交隔离度优于50 dB,插入损耗低于0.4 dB,两种模式传输路径相位差低于5°。实测性能与全波仿真结果具有良好的一致性。

摘要：将智能反射面(IRS)技术引入毫米波大规模多输入多输出(MIMO)系统,在保留各自优势的同时可以提高系统频谱效率.但现有研究主要是基于全数字波束赋形,每根天线需要连接一根专属的射频链,随着天线数增多会带来极大的硬件成本和功耗.针对这一问题,在IRS辅助的毫米波混合波束赋形MIMO系统,考虑功率约束和恒模约束,以频谱效率最大化为目标,提出了一种联合收发端和IRS波束赋形设计的低复杂度算法.首先通过数学变换得到系统频谱效率的近似表达式;然后,提出了一种迭代优化的方法对IRS相移矩阵进行设计;最后利用奇异值分解和流形优化技术优化混合预编码/合并矩阵.仿真了系统频谱效率随功率、IRS反射单元数及发射天线数变化的关系,结果表明,与交替方向乘子法方案和随机相位方案相比,本文方案在降低成本和功耗的同时,具有更高的频谱效率.

摘要：本文提出了一种紧凑的三频单阶集成基片间隙波导(ISGW)腔体滤波器。为了限定腔内模式数量,通过分析ISGW腔模的谐振频率关系,设计了一个腔内只有三个谐振模式的ISGW腔体。为了改善频段之间的带外抑制同时提高频率选择性,提出了新颖的三频单阶滤波响应耦合拓扑,然后在研究该腔体内的腔模位于四个端口处的耦合关系的基础上,设计了不同于传统输入输出端口的位置关系,其输入输出端口各有一个“U”型槽,呈90°布局作馈电结构。最后得到了三个通带内只有一个谐振模式的三频单阶腔体滤波器。对该滤波器进行了建模、仿真和构造,然后利用网络分析仪测量了其端口反射传输系数。测试结果表明,该滤波器的三个频段的中心频率分别为f_(01)=24.25 GHz、f_(02)=27.57 GHz和f_(03)=31.14 GHz;插入损耗(IL)分别为IL_(1)=1.58 dB、IL_(2)=1.07 dB和IL_(3)=2.51 dB;有限传输零点(FTZ)分别为FTZ_(1)=20.55 GHz、FTZ_(2)=26.20 GHz、FTZ_(3)=29.37 GHz和FTZ_(4)=33.17 GHz;频段之间的带外抑制优于13 dB。测量结果与仿真结果之间存在一定的频移,但相对带宽优于仿真结果。相比较传统滤波器器件,该款滤波器具有设计频段高、在毫米波频段带外抑制水平高、频率选择性强、整体体积小和质量轻等优势。

摘要：为降低毫米波压控振荡器的功耗,削弱相位噪声影响,提高无线电通信性能,本研究对毫米波压控振荡器的电路进行设计,交叉耦合对的偏置由电源电压VDD提供,保证起振可靠性。同时,本研究在电路设计过程中还采用两组相同的变容二极管并联,进而在保证变容管高Q值的情况下进一步提升频率调谐范围。此外,加入缓冲放大器,隔离电路前后级模块,降低后级模块对电路的影响。最后进行版图设计以及电路后仿真,以期能够通过本次研究,为相关从业人员提供可行性参考。

摘要：【目的】E/W波段毫米波频率覆盖60~110 GHz,频带资源丰富,具备大容量传输的潜力,与激光相比,E/W波段毫米波波束较宽,兼具方向性、抗干扰性和易于对准的优势,是海上远距离无线通信极具发展潜力的频段。然而,大气吸收和海面多径等近海面信道特征制约了E/W波段毫米波传输距离,导致E/W波段毫米波近海面传输存在瓶颈。文章聚焦海上远距离毫米波无线传输方向,运用微波光子技术提出了超宽带毫米波调制解调和变频系统结构,提高了毫米波变频和调制解调性能,进而研究近海面远距离传输系统中最优高阶调制格式,实现了大容量远距离传输。【方法】针对远距离通信系统中功率放大器会给信号带来非线性失真的问题,文章分析了固态功率放大器非线性特性对幅度相位调制(APSK)和正交幅度调制(QAM)等高阶调制格式性能的影响因素。研究了16APSK信号的最优分布方式、欧式距离和内外径比例,还通过等效功率实验测试,对比分析了16QAM和16APSK信号的抗非线性性能。【结果】实验证明,相对于QAM格式,APSK格式更加适用于远距离传输系统。【结论】文章基于16APSK格式,通过等效功率验证,实现了16 Gbit/s和等效34 km的远距离传输性能指标,为海上大容量远距离传输提供了高价值的技术手段。

摘要：设计并制备了一款毫米波的微机电系统(MEMS)环行器。该毫米波MEMS环行器芯片采用高阻硅作为衬底,利用基片集成波导(SIW)技术,基于硅基MEMS工艺,采用低损耗金属化技术,实现了硅通孔金属化的制备。采用三维电磁仿真软件进行模拟,设计了该毫米波MEMS环行器的结构以及SIW与微带线的过渡匹配,并在此基础上优化设计了一套通用的制备毫米波MEMS环行器的工艺流程。并对制备的毫米波MEMS环行器进行了性能测试。结果表明,该环行器的频率范围为24~28 GHz,频带内插入损耗≤0.5 dB,隔离度≥17 dB,尺寸仅为5 mm×5 mm×2.5 mm,能够满足大部分应用需求。

摘要：基于SMIC 55 nm CMOS工艺,设计了一款面向毫米波FMCW雷达频率源的四倍频器。该四倍频器由相同拓扑结构的二倍频级联构成,二倍频核心采用Push-Push结构实现,采用磁耦合谐振器(MCR)实现输入阻抗匹配,同时实现单端转差分和抑制谐波的功能;论文同时提出了一种谐波抑制结构,运用带通结构结合MCR完成级间匹配和输出功率匹配,满足抑制谐波和较高输出功率的要求。设计结果表明,在60~64 GHz输出频率内,四倍频器饱和输出功率为2.2 dBm,谐波抑制度大于35 dBc,直流功耗59 mW。该四倍频器在满足宽倍频器程的前提下,具有高谐波抑制度和高输出功率的特点,可用于毫米波雷达系统中的频率源产生电路。

摘要：煤矿综采工作面智能化开采面临如何准确定位采煤机截割滚筒与液压支架护帮板相对距离,以避免采煤机与液压支架护帮板联动过程中产生碰撞的问题。通过分析当前3D毫米波雷达应用在采煤机防碰撞领域的不足,提出将4D毫米波雷达应用在采煤机防碰撞领域的构想并对此展开研究。从4D毫米波雷达的算力与GB/T 3836.4对于本质安全型“ib”设备供电参数限制之间的适配角度,研究设计4D毫米波雷达的系统;同时在常用的雷达点云预处理算法基础上,针对综采工作面这一特殊工况环境,研究可以适用于采煤机防碰撞检测的4D毫米波雷达点云预处理算法,为最终开发基于4D毫米波雷达的采煤机防碰撞检测装置提供基础支撑。