L波段隔离-耦合组件原理、结构与仿真设计

介绍了一款L波段隔离器和耦合器组件的原理、结构及仿真设计.通过将高功率带线双结隔离器和定向耦合器进行一体化组合设计实现射频功率隔离,同时通过耦合一路小功率信号实现对发射功率的监测功能.利用HFSS和AWR软件设计优化,实现组件主要技术指标:工作频段L波段,正向损耗α+=0.58 dB(室温),0.60 dB(-40～85℃),平均承受功率≥500 W,反射功率≥300 W,峰值功率3.5 kW,耦合度40dB.实测结果与仿真分析结果一致,验证了设计方法的可行性.     

P波段宽带小型化铁氧体环行器设计

介绍了一种P波段的宽带环行器设计方法,发现并验证了有限元仿真该类高场宽带环行器会出现频率偏移现象。提出了有限元仿真时内场值的设置及验证方法,并通过该方法的应用,解决了仿真中频率偏移的问题。设计的宽带环行器,承受峰值功率达2 kW,占空比10%,相对带宽22.22%,尺寸仅30×30×10 mm,兼具宽带款、高功率、小型化特点。该环行器采用Y型结带线Drop-in结构设计,通过材料、结构的匹配调节最终实现器件性能,驻波比≤1.25,隔离度≥20 dB,插入损耗≤0.4 d B。提出的频率偏移验证方法可广泛应用于高场环行器、隔离器、隔环组件等铁氧体器件的有限元仿真设计中,校正器件设计中带来的频率偏移现象。     

X波段高功率差相移式波导环行器优化设计

有异于低频段大尺寸高功率波导环行器的设计思路,设计一种工作频率在X波段的高功率差相移式波导环行器。针对决定其功率容量的铁氧体加载部位——90°差相移器,采用了非对称铁氧体加载、单套闭合磁路和水冷散热结构,并对构成差相移环行器的魔T和3dB电桥部件的传统结构进行了创新优化改进。设计的X波段波导环行器实现了峰值功率高于200kW、平均功率高于4kW、工作带宽900MHz等关键指标。     

一种Ka波段高功率微带隔离器设计

设计了一种工作在Ka波段、带宽为4 GHz、功率容量为2 W的微带隔离器.此隔离器要求的工作频带宽,外形尺寸小,功率容量大.通过对微带隔离器工作模式分析,对环行器部分和负载部分进行设计,采用双Y结环行器电路设计和蛇形开路负载设计,以达到增大带宽和提高功率容量的目的.建立初步仿真模型,并通过HFSS软件进行全波仿真优化,最终设计的隔离器性能为:电压驻波比≤1.45,正向损耗≤1.2 dB,反向损耗≥15 dB,承受功率2 W,外形尺寸为5 mm×5 mm×4 mm,满足通信系统应用要求.     

高功率带线环行器设计的几个技术问题

1引言由于应用需求,我们设计了L波段高功率带线隔离器,其要求指标如下:频率1~1.3GHz、正向损耗0.3dB、平均功率500W、脉冲功率5kW。鉴于低场器件的非线性效应和极限工作温度范围窄,设计采用高场区工作原理,铁氧体圆片的厚度2mm,直径     

P波段低频宽带大功率小型化铁氧体环行器研制

为了满足P波段环行器小型化、宽带化、大功率的技术需求,通过原理分析,采用准集中参数的工作模式,结合HFSS电场仿真软件和ANSYS热力学软件设计制作了一款P波段宽带大功率小型化铁氧体环行器。结果表明,在60 mm×60 mm×26 mm的体积下可实现50%带宽,通过峰值功率2 k W,电压驻波比1.5,插入损耗0.6d B,隔离度13 d B。     

S波段四端口差相移式大功率环行器设计

结合四端差相移式环行器的工作原理,用准静态微扰法估算了差相移量,并采用HFSS软件对环行器及部件进行了仿真优化,成功设计了一种S波段四端差相移式环行器。该环行器带宽达到15%,插入损耗小于0.4dB,隔离度大于20 dB,电压驻波比小于1.15,环行器在自然冷却状态下通过峰值功率200 kW,平均功率2.4 kW,满足系统使用需求。     

带线三角结环行器的小型化研究

带线结环行器的小型化是当今微波铁氧体器件的研究热点之一。本文研究对象为带线三角结环行器,其正、负旋转本征模式的截止数kA决定了环行器的尺寸大小。通过有限元分析方法,研究了kA值与三角结中心谐振导体形状的关系。提出了对三角结中心谐振导体开槽的方法,来减小三角结中心导体的边长尺寸,从而实现环行器的小型化。实验仿真表明该方法在实现带线三角结环行器小型化的同时,使其性能完全满足GSM基站对于环行器的指标要求。     

带线环行器的设计综述

一、引言带线结环行器的发展从 U.Milano的第一篇带线结 Y 形环行器的论文发表以来已有廿多年历史,至今已能生产出各种优良的产品,设计上可以算是成熟了。理论上也在不断发展,H,Bosma 从场理论对带线结进行了基本分析,为环行器研究打下了初步的理论基础;以后 C.E.Fay 和 R.L.Comstook 对环行器的基本工作原理进行具体分析,给工程设计提供了依据;到了七十年代,Y.S.Wu和 F.J.Rosenbaum 对跟踪式环行器     

带线环行器、隔离器生产技术

(续上期)4带线环行器、隔离器的生产技术4.1带线环行器、隔离器的机械结构4.1.1腔体的结构及分析制作带线环行器、隔离器首先是设计腔体。通过机械设计,我们将铁氧体、永磁体、连接器以及其他元件通过机械结构组装在一起,形成满足指标     

基于小信号法的功率放大器的设计与仿真

射频功率放大器是数传发射机中的关键部件,它是制约整个系统性能的关键因素。依据固态功率放大器的小信号设计法,设计两级L波段固态功率放大器,给出了详细的设计流程和仿真数据。首先对放大器的增益,级间耦合,输入,输出匹配进行了初步仿真,然后通过提取管子的封装后的散射参数,对其进行最大输出功率匹配仿真,最后对放大器匹配和稳定性进行总体仿真,最终结果达到设计指标。     

毫米波多层结构表面贴装铁氧体环行器设计

随着通讯技术的发展,阵列天线的应用导致环行器的需求量迅猛增加。为适应微波组件集成化的批量生产工艺要求,急需解决环行器表面贴装技术难题。环行器实现表贴结构形式,通常有三种工艺途径,即低温共烧(LTCF)、MENS和多层印制电路板(PCB)叠片工艺。阐述了8 mm多层PCB结构表贴式环行器的设计。采用带状线环行器的设计方案,电路制作在印制电路板上,利用多层PCB工艺进行制作。为了形成一体化,电路两面用金属化过孔连接。信号通过金属化过孔引到底面与端口线连接,形成表贴结构。通过仿真优化,在27~30 GHz的频率范围内,器件的损耗小于0.83 d B,隔离度大于15.5 d B,输入端口电压驻波比小于1.63。     

Thermal analysis,design, and implementation of an L-band high-power stepped impedance low-pass filter

This paper presents high power, thermal analyses, and implementation of a stepped impedance high-power low-pass filter (LPF). A comprehensive model and analysis have been developed for the design and simulation of the LPF. In this analysis, power handling capacity and breakdown-voltage are discussed, and the effects of critical points are considered. The attenuation due to conductor and dielectric losses is also studied. The novelty of our approach lies in employing theoretical analysis to estimate the power-dissipation of the filter based on the proposed equivalent circuit. An accurate method is also introduced to calculate attenuation in the filter's elements. Thermal analysis to obtain accurate temperature profiles is done for the first time based on the electro-thermal simulation. Consequently, an effective cooling method is used to spread heat across the entire filter. Finally, the filter was implemented and tested to operate at L-band with handling 8 kW peak and 800 W average power. The insertion-loss is less than 0.27 dB, the stop-band attenuation is more than 60 dB, and the return-loss is better than 15.7 dB. The filter is capable of tolerating produced heat without any destructive effects at a maximum temperature of about 200°C above ambient. The theoretical analysis and experimental results show that the LPF is suitable for high-power microwave applications.     

L频段宽带GaN芯片高功率放大器设计

针对当前无线通信系统中射频功率放大器工作带宽窄、输出功率和附加效率低的缺点,本文基于 CREE 公司的 GaN 功率管设计了一款新型的 L 频段宽带大功率射频功率放大器。用源牵引和负载牵引技术测得工作频段内最佳输入输出阻抗,再通过集总参数元件与微带线结合的方法设计宽带匹配网络,并对放大器功率、效率以及谐波分量等指标进行测试。测试数据表明,当放大器工作在 L 频段300 MHz 带宽内(相对工作带宽为27.7%),输入功率为34 dBm的连续波(CW)时,其输出功率可达50.4 dBm(108 W),附加效率不低于48%,平坦度为±0.1 dB。因此,本文设计的 GaN 射频宽带功率放大器具有带宽宽、效率高、功率大的特点,具备应用价值。     

微波铁氧体器件三阶交调效应机理分析及设计验证

推导了在有大信号微波功率加载条件下铁氧体进动方程的展开式,结合高场圆盘结环行器中微波传播的模式特点及边界条件,得出了三阶交调电场的表达式。通过编程计算,得到了结式环行器三阶无源交调与输入信号幅度、外加磁场强度间的关系。根据计算结果,用HFSS仿真并制作了一款高场结式环行器,并对该环行器三阶交调性能进行了测试,测试结果与理论分析较为吻合,为通信用低交调指标环行器/隔离器提供设计指导。     

基于YIG调谐带阻滤波器的低噪声L波段接收前端

L波段接收前端的噪声、频率预选和带内干扰信号的抑制对雷达接收机的灵敏度、动态范围、信号的选择和抗干扰能力等技术指标有着重要影响。采用三阻带YIG调谐带阻滤波器,通过连续可调谐、可分可合控制方法实现了L波段预选滤波器带内多达3个干扰信号的抑制以及单个干扰信号的深度抑制。多阻带抑制、限幅、低噪声系数及前置衰减的动态范围扩展等设计有效提升了L波段接收前端在复杂空间电磁环境中的抗干扰能力。试验样品的测试数据验证了设计方案的可行性和工程实用性。     

Ka波段小型化自偏置微带环行器的设计与仿真

为了满足环行器小型化和集成化的需求,基于0.4 mm厚的锶六角铁氧体材料,采用多枝节短截线阻抗匹配设计,利用HFSS软件进行仿真,制备了工作在Ka波段的自偏置环行器。测试结果和仿真结果基本吻合。测试结果表明环行器工作在29 GHz附近,插入损耗3.4 dB,隔离度29.5 dB。分析了插入损耗的主要来源以及改进措施。     

宇航用毫米波高功率波导同轴转换器设计

基于阶梯阻抗变换式结构的优势,结合宇航工程应用需求,设计了一款毫米波高功率波导同轴转换器。从参数、结构、工艺、环境适应性以及热设计、微放电抑制等方面进行阐述,研制的BJ180波导同轴转换器在17.5~20.5 GHz频率范围内、-55℃~+85℃温度范围内,电压驻波比≤1.15、损耗≤0.2 d B、功率容量水平≥20W,满足宇航工程应用要求。