基于介质集成悬置槽线的差分至单端功分器北大核心CSCD

设计了一种基于介质集成悬置槽线的宽带差分至单端功分器。采用槽线与微带线耦合的差分过渡结构,实现了差分电路与单端电路的互连。在较宽的工作频率范围内实现了较好的共模噪声抑制。在10.52~15.58 GHz的频率范围内,测得差分端口处的回波损耗优于10 dB。输出端口在10.1~15 GHz的频率范围内保持15 dB以上的隔离度。差分工作模式下,功分器输出的两路信号具有幅值相等、相位相反的特点。所设计的电路基于多层板结构,将槽线及其核心电路悬置于多层板内置的腔体中,具有自封装、低辐射损耗等优势。     

一种新型微带/槽线混合结构的宽带魔T

提出一种新型宽带平面魔T结构,该魔T基于传统的微带混合环的原理设计而成,为扩展工作频带,采用了微带-槽线混合结构,通过将槽线T接头功分器的反相输出特性与微带T接头功分器的同相输出特性相结合,从而实现两输出端口的宽带和/差输出。测量数据表明该魔T结构可实现超过25%的相对工作带宽(输入端口回波损耗低于-10dB),在工作频带(4.3~5.6GHz)内,其传输插损小于1dB,两对隔离端口的隔离度分别为-30dB和-20dB。     

一种微带线-槽线功分器馈电的 超宽带印制偶极子天线

提出了一种微带线-槽线结构功分器馈电的超宽带印制偶极子天线。利用微带线与槽线所构成T 形 结的电磁耦合功能,通过合理选择微带线开路枝节及槽线两端U 形凹槽的位置和尺寸,功分器实现了信号的超宽带 范围内等幅异相分配。仿真表明天线的10dB 回波损耗带宽覆盖了3. 1 ~ 10. 6GHz 的频段范围。加工制作了天线, 测试结果表明仿真与实测吻合良好。     

一种基于微带与槽线过渡结构的超宽带功分器

提出了一种基于微带与槽线过渡结构的超宽带180°型3 dB功分器,采用扇形过渡结构替代传统的圆形过渡结构,拓展了功分器的工作带宽。该功分器仿真和测试结果吻合良好,在3.1~10.6 GHz频带内实现了插入损耗小于1.5 dB,两输出口的幅度误差小于0.8 dB,相位误差小于1°,输入端口反射系数小于-12 dB。     

S波段传输零点可控的双频滤波功分器

为了更好地满足无线通信系统对微波电路双频/多频段的需求,基于微带-槽线双层结构设计了一款应用于S波段的双频滤波功分器。首先,在单个半波长微带谐振器基础上,利用枝节加载技术设计一款双模谐振器,实现双频带通滤波器设计,并将该滤波器与Wilkinson功分器进行集成,实现双频滤波功分器设计;其次,利用微带线和槽线的对偶关系,在不增加电路尺寸的基础上,引入双模槽线谐振器与微带谐振器进行垂直级联,从而展宽滤波功分器的两个通带带宽;最后利用枝节加载技术优化馈电网络。由于双模微带-槽线谐振器和馈电网络自身的特性,在每个通带的两侧分别产生一个传输零点,实现较高的带外选择性,且每个传输零点单独可控。双频滤波功分器的两个通带中心频率分别工作于2.17 GHz和3.55 GHz,相对带宽分别为8.29%(2.08～2.26 GHz)和8.15%(3.41～3.7 GHz)。仿真结果和实测结果基本吻合。     

高隔离度Ka波段平面魔T的设计

提出了一种适合于毫米波微波集成电路(M IC)的高隔离度平面魔T结构,该结构属于一种新型的180°平面型混合网络。基于传统的微带混合环原理,引入了微带-槽线过渡的结构,两个端口之间的180°相移通过微带-槽线转换结构实现,从而实现了输出端口的隔离。该结构采用多节阻抗匹配网络,增加了工作带宽,使微带-槽线过渡结的寄生耦合最小化。通过设计可实现得到最小尺寸的槽线终端,降低了微带-槽线过渡结的辐射损耗。引入的等效电路模型有效地提高了平面魔T的设计。借助CST软件,仿真优化了λg/4变换器以及微带-槽线转换结构的阻抗匹配,提高了隔离度。实验结果表明:在工作带宽(34～36 GHz)内,该结构输出端口2和3的隔离度达20 dB,输入端口回波损耗低于18 dB,插入损耗1 dB。     

一种双对称U型槽加载的三频贴片天线

提出一种可应用在无线局域网系统中的双对称U型槽加载三频贴片天线。相对于单U型槽而言,加载对称U型槽所产生的频段具有更高的线极化纯度。以此为基础设计并制作出具有双对称U型槽结构的贴片天线。天线通过矩形贴片、外层对称U型槽以及内层对称U型槽3个结构的谐振实现2.4 GHz、5.2 GHz和5.8 GHz三频工作,3个频段的增益分别大于5.8 dB、4.8 dB和2.5 dB,各频段内交叉极化小于-20 dB,实测与仿真结果基本一致。     

具有带通响应的槽线微波功分器

首次提出一种基于半波长槽线谐振器的功分器。该功分器集合了功率分配、带通响应这两种功能于一身,实现了电路设计的多功能化和小型化。该功分器的仿真和测试结果吻合良好,在通带内功分器的两个输出端口3dB等分同时插入损耗小于2dB。区别于传统功分器的是,该功分器两个输出端口的在基波同相,而在二次谐波处为反相信号。这个特点在微波非线性电路的功率合成过程中可用来抑制二次谐波。     

一种谐波抑制特性可配置的新型Wilkinson功率分配器

提出一种在2~2.4GHz频段内工作的新型Wilkinson功率分配器,该种功率分配器主要由耦合线加载传输线和可配置电容构成。完成了该种新型Wilkinson功率分配器的仿真设计和实物加工测试。该新型Wilkinson功率分配器结构紧凑,有利于电路的小型化。同时,根据设计需求,可以通过配置不同容值的电容配置该种功分器的谐波抑制特性。测试结果显示,带内插损在3.6dB左右,带内回波损耗优于-10.5dB,输出端口隔离度优于-17dB,对二次谐波抑制优于20dB,对三次、四次和五次谐波抑制均优于15dB。     

从S波段到毫米波段的可重构功分器设计研究

为满足毫米波可重构通信系统需要,文中设计了毫米波可重构威尔金森功分器. 首先在S波段设计了基于PIN二极管的可重构功分器电路和原型;然后在此基础上把原理外推到K/Ka频段,通过参数提取方法重点研究PIN二极管寄生参数的影响及其最佳匹配方式;最后设计了K/Ka频段的可重构功分器原型,并进行了仿真和测试. 实测结果表明,K/Ka频段可重构功分器在工作带宽内,双路导通模式下端口1到传输端口（端口2和端口3）的插入损耗小于4.92 dB,传输端口之间的隔离度大于15.8 dB;单路导通模式下插入损耗小于1.65 dB,端口1和隔离端口之间的隔离度大于22.4 dB,实测结果与仿真结果基本一致. 使用场路联合仿真的方法基于PIN二极管设计可重构功分器,在K/Ka频段考虑寄生参数的影响,设计的可重构功分器模型准确、结构简单,适合可重构系统应用.     

一种新型毫米波8路功分器/合成器的设计

设计了一种Q波段8路功分器/合成器。利用波导功分器及微带功分器混合设计,提出了波导-微带4路功分器与3 dB Wilkinson电桥一体化设计思想,设计出一种较高隔离度,结构紧凑的新型8路功率分配器/合成器。通过高频电磁仿真软件(HFSS)仿真设计,在42 GHz~47 GHz频带范围内,8路分配器输出端口反射损耗优于-19 dB;8路输出端口的幅度不平衡度小于0.25 dB,相位不平衡度小于0.5o,插损小于0.25 dB;4个输出口之间的隔离度大于9 dB,是一种较为理想的8路功率分配器/合成器,在实际小体积高合成效率要求的固态功率合成领域,以及具有小体积的多路信道实现中,具有较高的应用价值。     

一个微波小型化超宽带高功率分配网络

为了实现微波功率分配领域对超宽带和高功率的双重应用需求,本文呈现了一个小型化超宽带高功率的悬置带线四路功率分配网络。它采用了一种超宽带功率分配结构,避免了传统Wilkinson电路带宽限制,并结合了低阻抗集成传输线的高功率容量的特点,具有小型化、超宽带、高功率、低插损的特点。仿真设计结果表明：在2-18GHz频段内,该结构的插入损耗小于0.6dB,回波损耗优于9.5dB（在2.75-18GHz内回波损耗优于15dB）,端口幅度差小于0.1dB,相位差小于1度。     

小型双频Wilkinson功分器的设计与制作

为了简化双频Wilkinson功分器的总体结构,并减小功分器的整体尺寸,在对奇模-偶模理论深入研究的基础上,利用传输线的双频阻抗变换特性,并在输入端口并联开路微带线,设计出了一个尺寸小,工作在900和2 450 MHz两个RFID频段的功分器。对功分器进行ADS仿真与实际测试,测试结果显示:当其在两个中心频率点时,传输损耗分别为3.20和3.23 dB,隔离度小于-28 dB,各个端口的回波损耗小于-30 dB,测试与仿真结果吻合良好。同时,该实测结果也显示出了功分器在两个RFID频率上具有良好的性能指标,验证了设计方案是可行的,也保证了能够很好地应用于双频RFID系统中。     

微波治疗脑瘤用宽带功分器的设计

为了能够在颅内微波治疗脑瘤中,采用分区加热的方式,设计了一种宽带一分二Wilkinson型功分器。这种功分器的工作带宽为0.8G到2.6G,采用三节阶梯阻抗方式。通过对等效电路的阻抗分析,给出设计参数,并基于ADS 软件对其结构进行仿真与优化,根据设计制作了一个功分器并进行了测试。仿真结果和实物测试结果比较接近,该功分器在整个频带范围内具有良好的性能指标,传输损耗低至0.9dB,隔离度高于20dB。该功分器实现了宽带化以及小型化,完全满足颅内微波热疗系统的应用。     

Ultra-wideband (UWB) power divider with filtering response using shorted-end coupled lines and open/short-circuit slotlines

A novel ultra-wideband (UWB) power divider with bandpass-filtering frequency response has been presented. The shorted-end coupled lines and the open/short-circuit slotlines are introduced to this presented power divider. An isolation resistor R is located across the slotline for improving the isolation between the output ports of the power divider. Based on even and odd mode analysis, an analytical model of the presented power divider structure has also been proposed. An UWB power divider with passband response has been designed, fabricated, and measured. The measured results verify the predicted attractive features. It can be seen that the presented UWB power divider can not only divide/combine the power of microwave signals, but also reject unwanted frequency signals to better regulate the UWB performance.     

A Novel Unequal Broadband Out‐of‐Phase Power Divider Using DSPSLs

In this paper, a novel unequal broadband out‐of‐phase power divider (PD) is presented. Double‐sided parallel‐strip lines (DSPSLs) are employed to achieve an out‐of‐phase response. Also, an asymmetric dual‐band matching structure with two external isolation resistors is utilized to obtain arbitrary unequal power division, in which the resistors are directly grounded for heat sinking. A through ground via (TGV), connecting the top and bottom sides of the DSPSLs, is used to short the isolation components. Additionally, this property can efficiently improve the broadband matching and isolation bandwidths. To investigate the proposed divider in detail, a set of design equations are derived based on the circuit theory and transmission line theory. The theoretical analysis shows that broadband responses can be obtained as proper frequency ratios are adopted. To verify the proposed concept, a sample divider with a power division of 2:1 is demonstrated. The measured results exhibit a broad bandwidth from 1.19 GHz to 2.19 GHz (59.2%) with a return loss better than 10 dB and port isolation of 18 dB.     

A Compact Ka-Band Planar Three-Way Power Divider

A Ka-band planar three-way power divider which uses the coupled line instead of the transmission line is proposed to reduce chip size. The proposed planar topology, different from the conventional Wilkinson power divider, is analyzed and can provide not only compact but also dc block characteristics, which are very suitable for monolithic microwave integrated circuit applications. The divider implemented by a pHEMT process shows an insertion loss less than 5.1 dB and an output isolation better than 17 dB. A return loss less than 18 dB and a phase difference of 4.2deg at 30 GHz can be achieved. Finally, good agreements between the simulation and experimental results are shown.     

Miniaturized Wilkinson power dividers utilizing capacitive loading

The authors report the miniaturization of a planar Wilkinson power divider by capacitive loading of the quarter wave transmission lines employed in conventional Wilkinson power dividers. Reduction of the transmission line segments from λ/4 to between λ/5 and λ/12 are reported here. The input and output lines at the three ports and the lines comprising the divider itself are coplanar waveguide (CPW) and asymmetric coplanar stripline (ACPS), respectively. The 10 GHz power dividers are fabricated on high resistivity silicon (HRS) and alumina wafers. These miniaturized dividers are 74% smaller than conventional Wilkinson power dividers, and have a return loss better than +30 dB and an insertion loss less than 0.55 dB. Design equations and a discussion about the effect of parasitic reactance on the isolation are presented for the first time     

Design of a Compact UWB Out-of-Phase Power Divider

The design of a compact out-of-phase uniplanar power divider operating over an ultra wide frequency band is presented. To achieve an out-of-phase signal division over a large frequency range, a T-junction formed by a slotline and a microstrip line accompanied by wideband microstrip to slotline transitions is employed. The simulated and experimental results of the developed divider show a low insertion loss and good return loss performance of the three ports across the band 3.1-10.6 GHz     

基于谐振器慢波传输线的小型化宽阻带谐波抑制功分器

该文提出一种基于谐振器慢波传输线的小型化宽阻带谐波抑制功分器,该谐振器慢波传输线由矩形谐振器、T型谐振器和蛇形线构成,来取代功分器中的1/4波长传统微带传输线。所设计制作的功分器,其尺寸仅为传统微带功分器的37.4%。实验结果表明,该功分器回波损耗大于10 dB的带宽范围为0.1～1.19 GHz,在2.2～11.05 GHz频率范围内衰减大于20 dB,具有较宽的阻带从而具有抑制谐波效果。仿真和测试结果较为吻合,验证了所提设计方法的有效性。