LTCC基P波段90°功分器的制作

文章以LTCC基P波段90°功分器的设计和制作为例,从无源设计仿真和LTCC工艺阐述了P波段功分器的研制过程。选用了承受功率大、尺寸相对较小的宽边耦合器结构。设计的宽边耦合器采用多层结构,有利于发挥LTCC基板多层、高集成度等优点。其电路物理模型为Broadside-coupled symmetric stripline（BCL）,采用的介质为LTCC,介电常数为5．9,每层介质厚度为0．1mm,导体采用Ag浆。在实物制作过程中,TOP层和Bottom层是采用灌银通孔实现的。最终测试结果与仿真结果吻合较好,在225MHz～400MHz频段内隔离23dB,插损0．5dB,驻波1．1,相平衡度±2．5,功率250W．     

宽带非对称多节定向耦合器设计

针对微波系统对定向耦合器带宽要求高的问题,提出了一种宽带定向耦合器的设计方法。将多节耦合传输线等效为多节阶梯阻抗滤波器的级联,采用矩阵运算和网络综合理论设计了一款1～4 GHz耦合度为20 dB的定向耦合器,并采用加载枝节补偿电容的方法提高耦合器的定向性。通过HFSS仿真软件对其进行仿真优化,并制造了一款宽带定向耦合器实物,实测结果表明:在1～4 GHz内该耦合器的耦合度在-19.3～-20.2 dB之间,隔离度小于-30 dB,回波损耗小于-13 dB,带内波动小于0.9 dB,达到-20 dB耦合器设计要求。     

CPL/17BE-08S7定向耦合器

该耦合器由TRAK Microwave公司新近推出,适用于监控配电、信号分流、反馈或信号采样等系统。具有很好的控制相位变化,其插入损耗不大于1.0dB。当频率为6～740MHz时,定向性为12dB(最小值),750到1000MHz时为8dB(最小值),回波损耗为16dB(最小值),阻抗为75Ω,其耦合度大于8.2dB。其尺寸为7.62mm×7.87mm。     

小型化高方向性的微带双定向耦合器设计

为解决弱耦合时微带平行耦合线定向耦合器方向性低的问题,提出了适用于大功率场合的小型化高方向性微带双定向耦合器。基于传统四分之一波长平行耦合三线微带双定向耦合器结构,采用扇形微带电容加载可明显减小耦合器尺寸并增大隔离度,通过耦合边缘引入锯齿结构进一步提高了方向性。负载电阻采用扇形微带短截线接地设计,避免电气化过孔,使得加工更加简单。设计了一个中心频率为915 MHz、耦合度为20 dB 的微带双定向耦合器,利用HFSS 仿真软件对耦合器结构进行优化设计,并做了实物加工和测试。实测结果表明,在中心频率处耦合度为20.2 dB,方向性达到32.1 dB;在0.74~1.35 GHz 频带内,输入匹配良好,耦合度波动小于0.5 dB,方向性高于20 dB。     

S波段宽边耦合线耦合器的设计

提出了一种基于LTCC技术的S波段宽边耦合线耦合器的实现方法。该耦合器由带状线平行放置而成,从而实现更强的耦合度,并实现了耦合器的小型化。通过ADS电路仿真以及HFSS软件三维建模设计,耦合器的加工测试结果与电磁仿真结果相匹配,耦合器的中心频率为3.1GHz,带宽为900 MHz,直通端与耦合端插入损耗均优于3.25dB,隔离端衰减优于26dB,直通端与耦合端的相位差为±90°,尺寸仅为5.4mm×4mm×2.2mm。     

S波段宽边耦合线耦合器的设计北大核心CSCD

提出了一种基于LTCC技术的S波段宽边耦合线耦合器的实现方法。该耦合器由带状线平行放置而成,从而实现更强的耦合度,并实现了耦合器的小型化。通过ADS电路仿真以及HFSS软件三维建模设计,耦合器的加工测试结果与电磁仿真结果相匹配,耦合器的中心频率为3.1GHz,带宽为900 MHz,直通端与耦合端插入损耗均优于3.25dB,隔离端衰减优于26dB,直通端与耦合端的相位差为±90°,尺寸仅为5.4mm×4mm×2.2mm。     

宽频太赫兹非对称主副波导定向耦合器设计

基于微型无人机雷达、精确制导武器雷达及无线通信终端设备的应用前景,设计了一种非对称主副波导定向耦合器。该耦合器采用主副波导为不同形状的等间距多孔耦合结构,将主矩形波导TE10模的信号耦合到副圆形波导TE11模中,利用相位叠加原理使得隔离端口相位达到反向相消的效果,能够得到良好的耦合度和隔离度。该耦合器中心频率为400 GHz,相对带宽为40 GHz,结果表明,定向耦合器耦合度达到-13.8～-12.8 d B,实现了弱耦合效果且耦合度稳定性较好,隔离度优于-24.5dB,直通插入损耗为-3～-2.5 dB,性能良好。     

太赫兹−16 dB本振信号耦合器设计与实现

针对太赫兹频段边带分离接收机的应用需求,综合考虑本振信号弱耦合度、射频信号高方向性及现阶段铣削工艺精确度等要求,研制了一款400~500 GHz频段-16 dB 本振信号波导耦合器。主要包括分支型定向耦合器的耦合度特性分析、-16 dB弱耦合度波导耦合器设计、基于数控机械加工(CNC)技术的器件制备与结果讨论。2件样品实测结果均表明：该耦合器在400~500 GHz频段(相对带宽为22.5%)获得本振信号耦合度在-16~-17 dB,射频信号方向性为-1.2 dB,隔离度优于-20 dB,所有端口回波损耗优于-15 dB。上述性能均与仿真结果保持高度一致,表明当前CNC技术能够满足该高频段波导耦合器制备的高精确度需求。     

C波段LTCC高频前端模块的研究与实现

针对现有雷达高频接收组件尺寸大、集成度不高的情况,采用低温共烧陶瓷(LTCC)多层基板、单片微波集成电路(MMIC)芯片和微组装技术,设计和实现了C波段LTCC高频前端模块。该模块采用二次混频方案,包含限幅器、放大器、滤波器、衰减器、混频器等;其中主要器件用MMIC芯片实现,滤波器埋置在LTCC多层基板中实现,极大减小了模块的尺寸,模块最终尺寸为64 mm×20 mm×1.1 mm,比现有的接收组件尺寸减小了50%。经测试,该LTCC高频前端模块的增益大于40 dB,带内平坦度小于2 dB,噪声系数小于5 dB,镜像抑制度优于51 dB。可将高频前端模块应用于雷达高频接收组件中,从而减小组件尺寸。     

非对称定向耦合器设计

定向耦合器是微波通信领域必不可少的元件之一.平行耦合与分支线耦合是定向耦合器的两种基本形式.重点研究非对称多节定向平行耦合器的设计.根据设计的结构和尺寸,通过HFSS软件进行耦合器结构的仿真.仿真结果表明,设计的定向耦合器可以实现1～4 GHz宽频带下20 dB的耦合度.另外,仿真验证了节支长度对耦合度并不敏感.     

一种新型SIR结构LTCC带通滤波器设计与制作

采用低温共烧陶瓷(LTCC)技术及SIR结构,设计制作了一种新型LTCC带通滤波器,采用ADS和HFSS软件进行三维建模和电磁场优化仿真及测试。结果表明:该滤波器中心频率为2.46 GHz左右,3 dB带宽为2.28~2.71 GHz,带外抑制≥25 dB(偏离中心频率±500 MHz),外形尺寸为3.20 mm×1.61 mm×1.03 mm。     

一种D波段小型化定向耦合器芯片设计

基于GaAs 0.1 μm pHEMT工艺,设计了一款工作在0.1~0.14 THz的小型化定向耦合器芯片。采用加载开路枝节线的方式提高传输线的等效电长度,进而实现电路结构的小型化;利用曲折线的方式构成开路枝节线,使得耦合器的物理尺寸进一步缩小。采用电磁仿真软件仿真表明,所设计的小型化定向耦合芯片中心工作频率为0.12 THz,相对带宽大于30%,带内的回波损耗高于20 dB,带内插入损耗小于1 dB,耦合度为(10±0.5) dB,带内隔离度大于20 dB,直通端口与耦合端口相位差为90°±3.5°,其尺寸为0.21 mm×0.19 mm(不计Pad尺寸)。     

一种S波段LTCC带通滤波器的改进设计

设计了一种小型化的低温共烧陶瓷(LTCC)滤波器,该滤波器电路由电容耦合的二阶谐振腔组成。设计了该滤波器的三维多层结构,利用组件间的耦合效应,产生一个传输零点,提高了滤波器性能。仿真结果表明,该滤波器中心频率为3.41GHz,相对带宽为5.9%(200MHz),体积为3.8mm×2.8mm×0.8mm,在S波段的通讯,雷达等射频系统有广泛的应用。     

高功率微波宽带波导定向耦合器设计

为满足高功率微波测量需求,设计一种X波段宽带的波导定向耦合器。为达到宽带设计要求,该耦合器采用多孔耦合结构,利用切比雪夫分布函数得到每组耦合系数,同时修正耦合臂引入的截止衰减影响,根据耦合理论得到每组小孔的初始尺寸,最后基于软件优化后得到满足预期设计要求的宽带耦合器。根据仿真结果,该耦合器在8.2~12.4 GHz频带范围内的耦合度为40 dB,带内波动小于1 dB,方向性优于30 dB,连续波功率容量达到0.84 MW;实测耦合度为38~ 39 dB,端口反射小于-20 dB,可满足MW级高功率微波脉冲测量系统的应用需求。     

超宽带多节定向耦合器设计

介绍了一种简单易行的多节定向耦合器设计方法.采用平行耦合线的分析理论得到了多节定向耦合器的耦合度通用表达式,再通过耦合度带内波纹波动最小条件求解得到耦合器的设计参数.最后给出了一个设计实例,耦合器在工作带宽1～4 GHz内,插损小于0.4 dB,耦合度带内波动小于±0.25 dB,设计数据和实物测试数据具有很好的一致性.     

LTCC抗EMI滤波器研制

采用低温共烧陶瓷(low temperature co-fired ceramics,LTCC)集成技术研制出小型的抗电磁干扰(EMI)滤波器,同时通过在滤波器带外引进一传输零点,增加了滤波器的带外陡度。结果表明:该滤波器的截止频率为84 MHz(3dB),带外抑制≥30 dB(250~2 500 MHz),达到设计要求。其外形尺寸为2.00 mm×1.25 mm×0.80 mm,远小于传统的同类型滤波器。     

一种新型双层微带定向耦合器

提出了一种新型双层微带结构的3 dB定向耦合器.此耦合器由两层带有耦合缝隙和寄生单元的介质板背对背放置.通过增加耦合面积和引入寄生单元补偿电容起到了均衡奇、偶模相速提高了耦合度,实现了宽频的3 dB紧耦合.通过优化设计,在频带范围内,此双层微带定向耦合器的定向性优于普通的耦合微带线定向耦合器.设计结果在450～860 ...     

基于LTCC工艺的蓝牙天线设计与制造

分析了LTCC工艺对射频器件性能的影响,并在优化LTCC工艺的基础上设计并制作了一款蓝牙芯片全向天线。通过工艺的控制,天线批量一致性好,成品率在85%以上。测试结果表明,天线增益为1.6 dB,较好地符合了设计值。该天线尺寸小(6.0 mm×2.0 mm×1.2 mm),质量轻,带宽大(–10 dB带宽为100 MHz)、易于批量生产,适应用于各种高灵敏度、低剖面的蓝牙无线收发模块。     

小型化LTCC 3dB电桥的设计与制作

采用两条宽边耦合的带状线方式完成了一种小型化LTCC 3 dB电桥的设计和制作。两条耦合线采用蛇形线形式,带状线的两个接地层分别在LTCC基板的顶面和底面,并且通过四个侧面印刷导体连接起来。两条耦合线印刷在LTCC基板内部中间层,并且通过印刷特殊介质层实现隔离。结果表明,控制介质层的厚度和耦合线的对位达到了3 dB的耦合度,实现了器件小型化。     

20信道声表面波滤波器组初探

本文报道我们研制的一种20信道声表面波滤波器组,它有一个输入端,中心在200MHz中频,瞬时带宽100MHz,20个信道输出,每个信道带宽5MHz.各信道的插损为19～20dB,矩形度<2,信道阻带抑制>40dB.器件体积65mm×50mm×13mm,重量<140g.