大功率微波管均衡器的面向对象分析

大功率微波管均衡器的谐振腔的微波特性解析十分复杂，难以建立精确的数学模型，因而对其衰减特性进行仿真十分困难。本文在简要介绍大功率微波管均衡器的结构及用来描述谐振腔特性的测量数据库的基础上，分析了组成均衡器各子结构的内耦合及互耦合，并运用面向对象分析方法建立了均衡器仿真模型。     

双模方形谐振腔增益均衡器的设计与实现

针对均衡器小型化、高Q值的应用需求,提出并设计了一个工作在Ku波段的双模方形基片集成波导谐振腔均衡器.设计了两个正交的耦合缝隙,在谐振腔中激励起简并模TE₂₀₁和TE₁₀₂;使用金属柱微扰其中一个模式,实现独立调节该模式的谐振频率,并且频率调节自由度高;研究了薄膜电阻的加载位置,实现独立调节两个模式的衰减量和Q值;分析了双模谐振腔级联后谐振频率偏移量及可调性,给出了双模谐振腔均衡器的分析和设计方法.相比于传统单模谐振腔均衡器,该结构均衡器保持了原有的工作性能,并减少了一半数量的谐振腔,使得结构更加紧凑.测试结果与仿真结果吻合,最大误差0.4dB.     

一种新型毫米波微带均衡器的设计与实现

分析了平面回音壁模介质谐振器的特点及其与微带线耦合产生均衡的原理,并在此基础上给出了一种新型的毫米波均衡器子结构.仿真分析证明,这种结构具有良好的Q值和耦合度可调性.最后,用此子结构级联设计出新型毫米波均衡器,并且呈现良好的特性.     

小型化毫米波增益均衡器的仿真设计

采用混合集成技术的宽带毫米波接收前端,由于MMIC器件增益或插损在工作频带内存在起伏,导致组件输出增益平坦度较差,可采用增益均衡器来改善组件的平坦度。设计了吸收式的毫米波微带增益均衡器来补偿2级低噪放的增益不平坦度。介绍了增益均衡器的基本原理,利用仿真软件ADS构建电路模型,按步骤进行了优化设计。简要讨论了薄膜电阻的相关设计问题,采用薄膜电路的形式实现了小型化,并最终用HFSS进行了全波仿真验证,设计结果与实测值十分吻合。     

一种用于MPM的新型增益均衡器设计

基于传输线理论和谐振腔理论,设计了一个用于微波功率模块(MPM)的2 GHz~6 GHz微带线增益均衡器。文中采用薄膜电阻加载微带谐振枝节作为基本单元,该结构能够克服传统增益均衡器的缺点,同时,通过ADS和HFSS的大量仿真实验,分析了不同因素对均衡器增益曲线的影响,最后,设计了一个四枝节增益均衡器。在设计过程中,通过改变枝节结构,使其达到MPM用增益均衡器的小型化要求。实验结果证明,均衡曲线和设计需求相当吻合。     

一种改善行波管用均衡器温度特性方法的研究

大功率行波管用均衡器通常工作环境恶劣，需要满足在高、低温度环境中均能正常工作的要求。通过对均衡器子结构等效电路的研究，分析了温度变化时均衡器结构参数的变化，并对由此引起的均衡器电参数特性的变化进行理论分析，得到一些变化规律。在此基础上，以双腔子结构为例，提出了采用材料补偿方法对由于温度引起的频率漂移进行改善，并进行HFSS仿真分析和相关实验操作。由仿真和实验的结果说明该方法在均衡器关于温度等调试设计中较为有效。     

准光技术在毫米波功率合成中的应用

本文综合目前国内外有关准光学谐振腔在毫米波、亚毫米波功率合成技术中应用的研究成果,结合作者在这方面的研究体会,总结了光学谐振腔在毫米波,亚毫米波功率合成中的各种应用,并对几种光学谐振腔的结构及其特性进行了分析和研究,结果表明:光学谐振腔应用于毫米波功率合成是解决毫米波通信中大功率信号源问题的重要途径。     

毫米波基片集成均衡器设计与实现

利用基片集成波导设计微波器件时,首先需要解决与矩形波导的等效宽度转换问题,现有等效宽度计算方法精度较低、使用范围有限,文中与仿真软件相结合,提出了一种新的基片集成波导等效宽度计算方法,该方法计算准确、实现简单。利用该方法进行分析,设计了一种毫米波基片集成均衡器,与腔体式均衡器相比,其解决了小型化的问题,尺寸和重量可以减小90%以上;与微带式均衡器相比,其损耗小、Q值高且克服了微带均衡器小型化后无法二次调节的问题。     

（英）基于新型双模圆谐振腔的高选择性毫米波滤波器

提出了一种新颖的高选择性毫米波带通滤波器及其设计方法.在圆谐振腔的侧壁加入槽型微扰结构,通过调节微扰小槽的角度可以控制滤波器带外传输零点的位置,从而实现了带宽可调、高选择性的双模圆谐振腔带通滤波器.根据该滤波器结构、理论分析和仿真设计基础,研制了在V波段滤波器样品并进行了测试.实验结果与方正吻合得良好.与传统双模圆腔滤波器相比,所提出的滤波器不需要额外的调节结构,其设计方法简单,选择特性高,结构紧凑,具有一定的工程价值用于高性能平面化毫米波滤波器的设计.     

基于新型双模圆谐振腔的高选择性毫米波滤波器（英文）

提出了一种新颖的高选择性毫米波带通滤波器及其设计方法.在圆谐振腔的侧壁加入槽型微扰结构,通过调节微扰小槽的角度可以控制滤波器带外传输零点的位置,从而实现了带宽可调、高选择性的双模圆谐振腔带通滤波器.根据该滤波器结构、理论分析和仿真设计基础,研制了在V波段滤波器样品并进行了测试.实验结果与方正吻合得良好.与传统双模圆腔滤波器相比,所提出的滤波器不需要额外的调节结构,其设计方法简单,选择特性高,结构紧凑,具有一定的工程价值用于高性能平面化毫米波滤波器的设计.     

薄膜电阻对微带均衡器的影响研究

为了使微带均衡器满足衰减特性与给定的误差曲线逐点拟和的要求,就必须使其频率可调、衰减可调、品质因数可调。因此,本文通过大量仿真和实验,研究了加载了薄膜电阻的微带谐振器及其在微带均衡器中的应用,研究分析了薄膜电阻对微带均衡器传输特性及驻波特性的影响。研究结果表明将薄膜电阻加载到微带谐振器上构造微带均衡器,可以通过改变谐振器的尺寸使其频率可调,通过改变电阻阻值及位置使其衰减可调、品质因数可调。大量HFSS仿真及实验证明这种方式很适合微带均衡器的设计制造。本文利用这种结构设计制作出了一个宽带微带均衡器,得到了很好的实验结果。     

采用幅度均衡器的宽带毫米波低噪声放大器

对微带型幅度均衡器进行了理论分析和计算机仿真。微带型均衡器由微带谐振器上加载电阻构成,电阻的引入有效地展宽了频带。通过优化支节的长度、宽带和电阻的阻值,得到满足要求的均衡器。利用这种均衡器,对采用两级毫米波宽带MMIC的放大器进行了增益修正,使增益平坦度得到有效改善,同时对噪声的影响也较小。采用幅度均衡器最终实现的低噪声放大器在频率范围26.5～40 GHz内,增益为26.5～28.5 dB,增益平坦度优于±1.5 dB,噪声小于3.3dB,输入输出端口驻波小于2.0,输出1 dB压缩点功率大于10 dBm。     

两种小型谐振器在微带均衡器中的应用

本文阐述了新型发卡式谐振器和矩形螺旋形谐振器及其在微带均衡器中的应用,利用上述两种谐振器分别设计了两种微带均衡器单子结构电路,通过仿真发现采用新型发卡式谐振器的均衡器单子结构电路具有频率调谐功能;而采用螺旋形谐振器的均衡器单子结构电路不仅具有频率调谐功能,而且具有衰减幅度调节功能,解决了由于实际加工误差引起的频率和衰减偏移问题。最后根据实际需要采用这种螺旋形谐振器设计了一个微带均衡器并给出了其频率曲线。     

电阻加载在宽带均衡器中的应用

给出了1种宽带的功率均衡器的快速设计方法。分析了均衡网络中加载电阻后谐振单元的谐振和耦合特性,并讨论了加载电阻对谐振单元品质因数的影响。对谐振单元的尺寸和电阻进行设定和调整,并使用仿真软件对级联网络进行优化,可以在短时间内设计出满足目标的均衡器。基于本方法,设计了2种频段的宽带功率均衡器。     

电阻加载的螺旋形谐振器在微带均衡器中的应用

本文给出了一种薄膜电阻加载的矩形螺旋形谐振器,并利用其设计了一种甚小尺寸的微带均衡器子结构电路,对薄膜电阻的加载位置也进行了研究.通过在螺旋形谐振器中引入电阻加载,使得该电路能够进行品质因数调节.分析表明这种电阻加载的螺旋形谐振器不仅能够进行中心频率调节、曲线衰减幅度调节,而且能够对谐振回路的品质因数进行调节,适合在微带均衡器中应用,为微带均衡器的设计提供了一种新的设计途径.     

Characteristics of millimeter wave detection in a Fabry-Perot resonator using a YBCO-BiO composite superconductor

A quasioptical technique with a hemispherical-type Fabry-Perot resonator for measuring characteristics of millimeter wave detection using a YBCO-BiO composite superconductor has been successfully developed. This Fabry-Perot resonator consists of a spherical mirror and a plane mirror mounted on the cold head of the refrigerator, under a controlled temperature of 40 to 300 K. The method offers the advantages of estimating irradiation power, easily controlling the sample temperature, analyzing the mode of the irradiated millimeter waves and easily extending to higher frequencies. The superconducting millimeter wave detector has been measured with this technique, with measured sensitivities of 46.5 V/W (70 K) to 160 V/W (35 K) at 50 GHz. These results are close to the theoretical values calculated numerically from the characteristics of the detector. It was confirmed that the millimeter wave detection system using the Fabry-Perot resonator is suitable for estimating the sensitivity of the high-Tc superconducting millimeter wave detector.     

电阻加载的螺旋型谐振器在微带均衡器中的应用

提出了一种薄膜电阻加载的矩形螺旋型谐振器,并利用其设计了一种甚小尺寸的微带均衡器子结构电路,对薄膜电阻的加载位置也进行了研究.通过在螺旋型谐振器中引入电阻加载,使得该电路能够进行品质因数调节.利用高频结构仿真软件分析表明这种电阻加载的螺旋型谐振器不仅能够进行中心频率调节、曲线衰减幅度调节,而且能够对谐振回路的品质因数进行调节,适合在微带均衡器中应用,为微带均衡器的设计提供了一种新的设计途径.     

Millimeter wave investigation of dielectric cylinders absorption cross-section by resonant method

A new millimeter wave resonant method for determination of absorption cross-section of vegetation stalks is given. The method is developed for study of vegetation stalks absorption cross-section as a function of their moisture content, orkR parameter (k is a wave number, R is a stalk radius) in millimeter wavelengths band. ModesE _01p of a cylinder resonator are employed for such measurements. Dielectric permittivity and loss tangent of a sample can be found by measuring a frequency shift andQ- factor changes of the resonator. Absorption cross-section of a sample is then calculated using a formula obtained in our theoretical study. This formula can be written analytically as a result of rigorous solution of the related diffraction problem (scattering of a plane electromagnetic wave by cylinder with complex dielectric permittivity if stalk radius is less then 0.5 mm for the wavelength of 8 mm). Results of this investigation may be used in creating electrodynamical models of media containing cylindrical stalks of plants, in direct measurements of some canopy parameters, transmission properties measurements of vegetation canopies etc.