Ka波段低电压悬置双微带曲折线慢波结构的设计与测试

提出了一种悬置双微带曲折线慢波结构,介质基板悬置于封闭金属腔内,基板上下表面各镀有一条金属曲折线结构。该结构具有双电子束通道,电磁波具有对称的分布,因此,电磁波可以通过上下腔体与两束带状电子束互作用。通过仿真软件分析了其高频特性,设计工作电压和电流分别为2050 V和0.2 A,PIC仿真结果表明,在36 GHz处最大输出增益为26 dB,具有8 GHz的3-dB饱和功率带宽。实验测得该慢波结构反射损耗低于-10 dB,同时分析了慢波结构制备过程中影响传输损耗的主要因素。     

微带型曲折线慢波结构冷测特性的计算机仿真

在研究了微带型曲折线慢波结构色散特性、耦合阻抗等特性参数的分析方法基础上，利用电磁场仿真软件MAFIA和Microwave Studio对其进行模拟计算。对影响慢波电路特性的结构参数如微带宽度和微带厚度对其冷测特性的影响进行了仿真和分析，同时对介质杆支撑的曲折线慢波电路进行了分析。结果表明，微带宽度对其特性影响较为显著而微带厚度的改变影响不大，介质杆代替介质板使慢波电路的特性参数产生了较大的变化。     

新型毫米波微带带通滤波器

介绍了一种新型的加载电容型毫米波微带带通滤波器。对这种滤波器进行了分析,推导出了滤波器中所用谐振单元间的耦合系数。该滤波器通过加载电容而出现慢波效应,使得在不改变电路性能的情况下,减小了电路尺寸。同时由于电路中加载电容形成的慢波效应而出现了带阻效应,因此对谐波有很好的抑制作用。利用高频分析软件CST仿真分析并设计了这种新型的加载电容型毫米波微带带通滤波器,实验结果与设计曲线结果相符。     

两种新型微波管慢波结构的高频特性仿真研究

慢波结构是微波管重要的部件,它是电子注与高频场相互作用进行能量交换以实现微波振荡或放大的场所。随着对微波管性能越来越高的要求,微波管慢波结构的效率和性能要求也随之提高。文中首先分析了如何求解微波管慢波结构的高频特性,并在此基础上使用了HFSS以及CST MWS等软件对两种新型微波管慢波结构(环杆慢波结构、折叠波导慢波结构)的高频特性(色散特性、耦合阻抗)进行了初步的仿真研究,并通过对结果的分析比较了两个结构的特性。     

W波段V型曲折矩形槽波导行波管的模拟研究

分析了一种新型慢波线-V型曲折矩形槽波导慢波结构,利用电磁仿真软件CST及HFSS对其高频特性进行了模拟计算,并在此基础上设计了工作在W波段的V型曲折矩形槽波导行波管的互作用结构.利用CST粒子工作室对其注-波互作用特性进行了模拟分析.结果表明:W波段V型曲折矩形槽波导行波管能够有效放大微波信号,且频谱纯净.     

Ka波段曲折双脊单槽加载波导行波管研究

提出了一种新型的曲折波导慢波结构:曲折双脊单槽加载波导慢波结构.利用HFSS、CST电磁仿真软件对工作在Ka波段的曲折双脊单槽加载波导行波管进行了模拟计算,得到其高频特性及注-波互作用特性.结果表明,在33 GHz可以得到265 W的输出功率,增益为37.2 dB,3 dB增益带宽为6 GHz.     

Sinα型微带线慢波结构高频特性分析

本文对Sinα型微带线慢波结构高频特性进行了仿真计算,得出了该慢波结构的耦合阻抗随结构变量变化的趋势。针对Sinα型微带线慢波结构耦合阻抗较低的问题进行了结构改进,仿真结果表明改进后结构可以明显提高慢波系统的耦合阻抗值。     

新型高导热螺旋线慢波结构的设计和仿真分析

该文从理论上通过对螺旋线慢波结构的热状态进行分析,首次提出以椭圆管壳结构来代替传统的圆管壳结构,然后利用ANSYS软件对椭圆管壳螺旋线慢波结构作了三维热分析并利用微波工作室CST分析了其高频特性。仿真结果表明,椭圆管壳螺旋线慢波结构的导热能力明显强于传统的圆壳结构,且夹持杆数目越多,导热能力越强。同时还发现椭圆管壳慢波结构在保证足够大耦合阻抗前提下,其工作带宽相对圆壳更宽。     

高功率正交场器件中反同轴高频结构设计

本文通过介绍反同轴高频(慢波)结构在正交场器件中的典型设计应用.试图为低成本正交场微波源高功率化找到一种新的实现方法,而不是一味地要求提高阴极的发射性能.同时探讨利用新型高次模(2π)腔体的可能性.通过简单的分析和公式推导归纳和PIC高频仿真软件的腔体模拟计算得到了预期的场分布模型.基本映证了2π模反同轴高频慢波结构工程应用的可行性.为实际工程型号设计奠定了基础.     

V波段微带线行波管慢波结构的设计

提出了一种新型的微带线慢波结构。与传统的N型微带线慢波结构相比,新型结构具有相速值较小、工作电压低、功率大、耦合阻抗高等特点。利用HFSS和CST分别对此结构在V波段进行高频特性、传输特性和注-波互作用仿真,得出在60GHz频点耦合阻抗大于20Ω,在55~63GHz频段内VSWR<1.5;当输入功率为100mW时,并且带状电子注的电流和电压分别工作在100mA和5kV的条件下,该行波管慢波结构的最大输出功率为115W,平均互作用效率为14.6%,瞬时3dB带宽为5GHz(56~61GHz)。     

Microstrip Slow‐Wave Open‐Loop Resonator Filters with Reduced Size and Improved Stopband Characteristics

This paper presents a new class of microstrip slow‐wave open‐loop resonator filters with reduced size and improved stopband characteristics. A comprehensive treatment of both ends loaded with triangular and rectangular ends is described, leading to the invention of a microstrip slow‐wave open‐loop resonator. Two‐resonator and four‐resonator bandpass filters are designed at the operating frequency of about 2 GHz, and a bandwidth of 60 MHz. The size of the slow‐wave open‐loop resonator is optimized from the standpoint of the unloaded Q‐factor. The filters are not only compact in size due to the slow‐wave effect, but also have a wider upper stopband resulting from the dispersion effect. The filter designs of this type are described in details. The experimental results are demonstrated and discussed.     

一种Ku波段波导-微带转换器的研制

本文利用三维高频仿真软件HFSS设计并分析了中心频率为15GHz的波导一微带过渡结构。这种结构的输入输出是直通方向的,与以往的波导-微带过渡结构相比,这种结构体积小、气密性好、更利于小型化。根据测试结果,设计的过渡结构在13GHz-17GHz频率范围内有良好的性能,插入损耗小于0．5dB,端口驻波系数小于1．35。     

Pseudo-elliptic slow wave line

Quasi elliptic filters are of great demand in the present day communication systems. Coupling matrix analysis of pseudo-elliptic low pass filter using conventional microstrip line is presented in this paper. The conventional microstrip line has no non-zero cut off frequency. The conventional microstrip line is transformed into a pseudo-elliptic low-pass filter using the concept of slow wave. The slow wave microstrip line exhibits pseudo-elliptic low-pass behavior with transmission zeros at finite frequencies unlike the conventional Butterworth and Chebyshev filters. The coupling matrix of the slow wave microstrip line is arrived at by using the generalized Chebyshev functions. The coupling matrix of the slow wave line is validated using the MATLAB tool box. Finally, the prototype is fabricated and the performance is measured.     

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。     

超宽带阶梯形微带单极子天线的设计与研究

针对当前已有超宽带（ultra-wideband, UWB）微带单极子天线带宽窄、尺寸大等缺陷,设计了一款小型化UWB阶梯形微带单极子天线,采用开槽的矩形辐射贴片、阶梯形微带馈电线和缺陷地面结构(defected ground structure, DGS)实现良好的UWB特性. 对天线的回波损耗、电压驻波比（voltage standing wave ratio, VSWR）、辐射方向图及增益进行了仿真计算和优化设计,实测显示,天线的工作频段为2.6～22.1 GHz,增益最大值为12.9 dBi,仿真和实测结果基本吻合. 所设计天线结构简单、覆盖频率广、尺寸小、工作频带内具有良好的辐射特性,表明该天线适用于各种UWB通信系统中.     

基于曲折线型介质超材料的宽带太赫兹四分之一波片

采用基于高阻硅的曲折线型（meander-line）介质超材料,设计了一种宽带的太赫兹四分之一波片,可以在较宽的频率范围内将入射的线偏振太赫兹波转换为圆偏振太赫兹波出射。三维全波模拟显示,通过恰当地设计超材料微结构的几何尺寸,可以调节微结构的双折射特性,进而改变沿微结构两个正交方向偏振的太赫兹波的透射振幅和相位,使之振幅相近（约0.55）,相位相差90。实验上,通过离子束刻蚀硅的方法按照设计加工了一个样品,并利用太赫兹时域频谱系统进行了表征。实验结果和模拟结果吻合得很好,实现了带宽在1.07~1.41 THz范围内有效的四分之一波片,对应的归一化椭圆率高达0.99,证实了该设计的有效性。此外,还通过改变微结构的几何参数,进一步在模拟上设计了两个在其他太赫兹波段工作的四分之一波片,证明了该微结构的可调谐特性。     

内嵌结构光子晶体在F 型微带天线中的应用

对常用的正方晶格光子晶体结构进行改进优化,设计出一种新型内嵌结构式二维光子晶体,即在普 通正方晶格光子晶体内部嵌入同类晶格的光子晶体。将该结构光子晶体应用到F 型微带天线中,采用平面波展开 法,进行大量仿真计算。结果表明:与传统的微带天线相比,加入该结构光子晶体后的微带天线回波损耗由 -18. 2465dB 降低到-41. 0624dB。天线具有更好的阻抗特性和辐射效率,方向图有所改善,背瓣辐射最大处减少约 5dB。这种新型的光子晶体微带天线达到了提高天线性能的目的。     

一种具有高隔离度的双频双圆极化卫星通信天线

 提出了一种新型的用于卫星通信的双频双圆极化多层微带贴片天线.该天线采用兰格耦合器正交馈电,分别在420±1.5MHz和450MHz±1.5MH的收发频率实现右旋和左旋圆极化辐射,且满足单一天线收发双工的通信要求;采用耦合贴片馈电方式和附加集总电路滤波网络,有效地改善了两端口之间的收发隔离度.此外,该天线采用高介电常数的介质基板减小了天线尺寸.兰格耦合器采用曲折线技术减小了馈电网络的结构尺寸(约74.6%).仿真和实测结果吻合良好,在工作频带内收发隔离度大于40dB,VSWR小于2.0,增益大于3dBc,0dB增益宽度及3dB轴比宽度均达到80°.     

微带DGS低通滤波器的设计

研究了实现DGS(defected ground structure)低通滤波器的方法。DGS滤波器具有很好的慢波、带阻特性,可以有效地改善滤波器特性。利用电路分析法讨论了DGS微带线的等效LC电路及其参数提取。研究了加窗技术在微带缺陷地结构中的应用,仿真表明加窗技术可以有效地改善带内平坦度。制作了相应的实际电路,仿真结果和实验测试结果基本吻合。