K波段波导-微带转换装置的设计

应用微带探针直接插入波导的激励方法设计了一种用于毫米波MMIC电路的波导-微带转换装置.运用微带探针直接插入波导的激励方法,使得整体结构更加简单、紧凑,并且具有无需焊接和安装方便等优点.但一段耦合线E面微带探针的带宽比较窄,不能满足实际需要,所以把波导内的一段耦合线E面微带探针改进为两段耦合线E面微带探针.利用三维仿真软件HFSS对K波段E面探针方式波导-微带转换装置进行了仿真与优化设计,结果表明在16～20.8 GHz的带宽内端口反射小于-20 dB,带内损耗小于0.1 dB,设计基本合理.     

一种X 波段磁场耦合式波导-微带转换结构

波导-微带转换器是微波集成电路和天馈线系统中的重要器件。结合具体应用,设计了一款新型、宽带磁耦合式波导-微带转换器。和传统结构相比,本设计用双层的贴片结构代替金属块状阶梯脊,通过在贴片上加载金属过孔来展宽转换的带宽;将阶梯状金属贴片和微带探针一体化设计,从而避免了焊接带来的损耗和结构不稳定,并且减小了加工难度,降低了重量和成本。测试结果表明,波导-微带转换器的两个端口在8.85～11.52GHz 的频带内回波损耗小于-15 dB,插入损耗约为0.8dB,均满足应用需求。     

MgB2超导薄膜半开环结构微带滤波器设计

采用MgB2超导薄膜材料设计了一个L频段的滤波器.该滤波器采用半开环结构微带谐振腔,产生准椭圆函数响应.滤波器带宽为61 MHz,中心频率为1.75 GHz,带内波纹小于0.1 dB,回波损耗大于18 dB.针对微带滤波器设计过程中出现的中心频率偏移、回波损耗过大等问题提出了解决方法.     

一种Ka波段宽带波导-微带转换器的研制

本文提出了一种宽带的波导微带转换器设计方法。利用高频仿真软件HFSS设计了工作频率覆盖ka波段的波导-微带过渡结构。与以往的波导-微带过渡结构相比,这种结构具有宽频带、气密性好、易于加工集成等优点。矢量网络分析仪对样品的测试结果表明,设计的转换器在ka频段26.5GHz—40GHz频率范围内,插入损耗小于0.5d B,端口驻波小于1.4。     

一种Ka波段微带-波导转换的设计

设计出了一种Ka波段微带-波导鳍线转换结构,实测结果表明频带内插入损耗小于0.3dB,回波损耗优于20dB,端口驻波优于1.20。     

170 GHz和340 GHz CSMRs滤波器选频网络研究

为了实现倍频器多谐波输出,满足系统多频率需求,同时减少成本,增加系统集成度,引入了改进紧凑型悬置微带谐振单元（Compact Suspended Microstrip Resonators（CSMRs））滤波器,主要研究并实现了170 GHz和340 GHz双频段分别输出。仿真中分别设计170 GHz和340 GHz探针,引入CSMRs低通滤波器增加170 GHz对高频段的隔离,减小波导高度,提高WR.2.8波导截止频率,增加对300 GHz以下频段抑制,为了测试其输出特性和网络损耗,设计170~340 GHz背靠背模块。仿真结果为低通CSMRs滤波器满足在20~180 GHz通带内反射系数小于-18 dB,在266~520 GHz阻带内抑制度大于20 dB,背靠背结构仿真170 GHz与340 GHz频段反射系数均小于-15 dB,端口隔离大于30 dB,表现出良好的选频特性。测试结果表明:在170 GHz端口通带为150~185 GHz,反射系数小于-10 dB,损耗大于1.2 dB;在340 GHz端口,通带为306~355 GHz,反射系数小于-10 dB,损耗2 dB,两端口隔离度大于10 dB,最好60 dB。     

一种新型毫米波集成波导微带转换的分析与设计

提出一种新型集成于单层微带基片的毫米波集成波导微带转换 ,由一圆形微带谐振器、微带共面波导探针组成。利用全波分析软件对该转换器进行了分析计算、优化设计。测试了波导微带转换实物 ,结果表明 ,在Ka波段在 1 GHz频带内 ,该波导微带转换具有较低的插入损耗 ( <0 .4d B)和反射损耗 ( <-1 4d B)。可满足相关毫米波微带集成电路系统的应用要求。     

基片集成波导及其微带过渡的设计

设计了工作于毫米波频段的基片集成波导（SIW）,阐述了基片集成波导及其微带过渡的原理和结构,公式推导出过渡结构中各种参数的计算方法,通过HFSS软件进行仿真,制作了SIW与微带过渡的样品并测试,结果表明在35.5～37.5GHz范围内,波导插损为-1～-2dB,回波损耗小于-10dB,性能良好。     

108 GHz 功率放大器模块研制

介绍了105～108 GHz 频段功率放大器模块的设计和制作。模块由波导微带转换、功率芯片及芯片偏置电路组成。讨论了放大模块的设计及加工测试过程,并对模块中的关键技术波导-微带转换进行详细阐述。波导-微带转换采用E面微带探针激励完成。通过理论分析及仿真优化后设计出转换模型并制作出实物进行测试。单个转换在100～110GHz 频段内插入损耗小于0.6 dB,回波小于-10 dB。测试结果表明设计的波导-微带转换具有插入损耗小,工作频段宽的优点。采用此转换制作的功率放大模块在105～108GHz频段上增益大于13dB,输出功率大于200mW,达到预期设计指标。     

新型Ku频段全向微带阵列天线

设计了一种新型Ku频段全向天线,该天线由双面辐射微带阵列组成,通过串联形式馈电,实现了全向中等增益辐射特性.文中给出了微带阵列天线的设计方法,对该微带阵列天线的阻抗带宽特性、方向图特性和馈电结构进行了分析.结果表明,该微带阵列天线反射损耗小于-10 dB的绝对带宽为1.15 GHz,在可用频带内全向增益为6.8 dB～7.3 dB,E 面波束宽度在20°～24°,H面方向图不圆度在±0.5 dB以内.该天线能够满足微波通信系统要求.     

X波段SIW广义切比雪夫超结构滤波器设计

基于基片集成波导设计了一种正交分裂环谐振器,并证明了该谐振器具有双负特性。将该超结构放置于双层基片集成波导中,得到了具有频率选择特性的四端口耦合结构。将加载正交分裂环谐振器的耦合结构与广义切比雪夫滤波器相结合,设计了一种X波段SIW广义切比雪夫超结构滤波器。仿真结果表明,设计的滤波器满足了中心频率为10.519 GHz、相对带宽为0.25%、通带内的插入损耗小于-1 dB、回波损耗小于-20 dB的技术指标。     

A V-band planar narrow bandpass filter using a new type integrated waveguide transition

A surface mountable planar narrow bandpass filter is proposed and demonstrated at V-band. The filter is constructed using an integrated waveguide in an alumina substrate employing a novel microstrip line to waveguide transition. The insertion loss per one transition is less than 0.1 dB over 43 to 73 GHz. A fabricated three-pole Chebyshev filter exhibits an insertion loss of 3 dB with a 3.3% bandwidth at a center frequency of 62 GHz and the return loss is better than 15 dB in the passband.     

基于SIW技术的毫米波滤波器研究与设计

基于基片集成波导（substrate integrated waveguide,SIW）结构设计了两款四阶的耦合带通滤波器,使用三维全波电磁场仿真软件HFSS对设计的两款滤波器进行了仿真设计和优化.由仿真结果分析得出,两款滤波器的工作频率均位于毫米波频段.第一款SIW滤波器实现了切比雪夫型响应,中心频率为20 GHz,带宽为2 GHz,通带内的插入损耗低于1.5 dB,回波损耗低于-20 dB,在阻带中对信号的衰减程度可以达到50 dB.第二款SIW滤波器实现了准椭圆函数型的响应,中心频率为29.1 GHz,带宽为300 MHz,通带内的插入损耗低于1 dB,回波损耗低于-20 dB,在通带到阻带的过渡中实现了两个陷波点.仿真结果表明,在毫米波滤波器设计中引入SIW结构,有利于优化滤波器尺寸,得到较好的滤波器性能指标,是毫米波滤波器发展的一个重要方向.     

基于双模谐振器的W波段波导带通滤波器

带通滤波器为现代毫米波系统中进行频率选择的重要器件,而波导滤波器因其低损耗、大功率容量、易加工等优点成为首选。为满足系统的小型化要求,设计了一种基于双模谐振器且具有准椭圆函数响应的W波段波导带通滤波器。该波导带通滤波器结构简单紧凑,由两个双模方形脊谐振腔组成,可获得2 个传输零点及四阶准椭圆函数响应。滤波器样品选取紫铜材质,采用CNC 技术加工制作。经矢量网络分析仪测试,该滤波器通带内插损低,达0.5 dB,3 dB 波束带宽为4.35 %(92.2 ~96.3 GHz),回波损耗优于20 dB,通带外存在两个非对称零点。在全W波段的测试结果与仿真数据高度吻合。     

截止波导带通滤波器的设计

简述了截止波导带通滤波器的基本设计原理,并实现了一款小型化的超窄带带通滤波器。中心频率为3.65 GHz,带宽为30 MHz。体积仅为42 mm×11 mm×7.5 mm,带内插入损耗小于6 dB,带内反射小于-22 dB,阻带的衰减曲线相当陡峭。通过的实验证实了该方法的可行性和正确性。     

Waveguide Bandpass Filters for Millimeter-Wave Radiometers

A fundamental requirement for most mm-wave heterodyne receivers is the rejection of the input image signal which is located close to the local oscillator frequency. For this purpose we use a bandpass filter, which for heterodyne receivers is also called an image rejection filter. In this paper we present a systematic approach to the design of a waveguide bandpass filter with a passband from 100 to 110 GHz and upper rejection bandwidth in the range from 113 to 145 GHz. We consider two non-tunable filter configurations: the first one is relatively selective with 11 sections (poles) whereas the second one is simpler with 5 sections. We used established design equations to propose an initial guess for the geometries of the filters, optimized the geometries, constructed the filters using two different milling methods, measured their transmission and reflection characteristics, and compared the measurements with numerical simulations. Measurements of both filters agree well with simulations in frequency response and rejection bandwidth. The insertion loss of the 11-pole filter is better than 10 dB and that of the 5-pole filter is better than 5 dB. The 11-pole filter has a sharper attenuation roll-off compared with the 5-pole filter. The upper out-of-band rejection is better than 40 dB up to 145 GHz for the 11-pole filter and up to 155 GHz for the 5-pole filter.     

一种新型基片集成波导双模带通滤波器

综合基片集成波导和双模滤波器两种前沿技术,设计了一种新型微波带通滤波器结构,该滤波器结构简单,无载品质因数高达10 000。同时,通过使用凹型过渡方式,解决了基片集成波导与微带线的过渡问题,从而方便了滤波器和有源微波电路的集成。文章设计的滤波器中心频率在5.63 GHz,通过TE102和TE201两种模式耦合,产生一个传输零点,极大的改善了阻带效果。实验表明,通带内反射损耗S11优于25 dB,3 dB带宽达60 MHz。     

8mm波导魔T的仿真分析

介绍了一种8 mm波导魔T的设计,采用仅在魔T接头处加入匹配元件,设计出了一种结构简单的魔T结构形式,并使用三维仿真软件对其进行仿真计算。仿真结果表明:在32.5~37.5 GHz范围内实现了功率等分,端口间的隔离度优于-30 dB,回波损耗小于-20 dB,等分臂功率差值小于0.1 dB,工作带宽大于14%。     

6~20GHz同轴-矩形波导转换器的设计

宽带同轴-矩形波导转换器是高性能天馈系统的重要组件之一。针对现代电子系统对高频宽带特性的迫切需求,采用矩形波导宽壁平行加载金属双脊、同轴探针与脊波导非接触式转接、脊波导-矩形波导渐变转换的结构,设计了一种多过渡段、宽频带的同轴-矩形波导转换器,获得了6～20GHz工作带宽内插入损耗小于1dB、回波损耗小于-18dB的实测结果,可满足一般宽带天馈系统的馈电及测试要求。     

Electronically switchable and tunable coplanar waveguide-slotlineband-pass filters

A coplanar waveguide (CPW)-slotline bandpass filter is described. The circuit allows planar integration of active and passive semiconductor devices both in series and in shunt. A microstrip-to-slotline transition designed to test the filter is also described. Two of the transitions exhibit an insertion loss of less than 1.0 dB over the 2.0-4.0-GHz range. A three-section CPW-slotline bandpass filter demonstrates an insertion loss of less than 0.2 dB over the passband centered at 2.9 GHz. A three-section CPW-slotline switchable bandpass filter integrated with three p-i-n diodes is discussed. It has a 0.7-dB insertion loss in the passband when the p-i-n diodes are off and a 25.0-dB isolation across the entire band when the p-i-n diodes are on. A three-section CPW-slotline varactor-tunable filter integrated with three varactor diodes is presented, showing a 2.0-dB insertion loss and over 20% electronic tuning range. Simple transmission line circuit models are used to optimize the design