Ku波段自偏置微带双Y结环行器的设计和制作

目前商用环行器均需要外加偏置磁场,体积大,难集成。利用厚度为0.2mm的锶永磁铁氧体材料,基于带线结环行器理论,设计、优化并制作了一种自偏置微带双Y结环行器,器件无需外加偏置磁场,可显著降低环行器的体积和重量,便于集成化。测试结果和仿真结果基本吻合。测试结果表明,制作的器件在17.5GHz和29.3GHz频率点处均呈现明显的环行性能。在17.5GHz处,电压驻波比为1.3,插入损耗为4.2dB,隔离损耗为20.4dB。在29.3GHz附近,隔离损耗为18.1dB。在30.3GHz附近,插入损耗为3.1dB,电压驻波比约为1.2,最后探讨了所制作的环行器的插入损耗偏大的原因。     

宽带X波段波导结环行器的研究

为了满足某系统的要求,需研制带宽在X波段达4GHz（40％）的宽带波导结环行器。文中采用Y形脊波导中心结形式,采用三阶等宽切比雪夫阶梯阻抗匹配器实现环行器宽带阻抗匹配,并利用HFSS软件优化环行器结构。设计的环行器实验结果为：在8．4GHz至12．4GHz范围内,插损不大于0．3dB,隔离不小于20dB,驻波不大于1．2。环行器设计结果与实验结果基本一致,表明该设计方法正确,设计的环行器满足系统宽带要求。     

毫米波宽带高功率结环行器的研制

为了满足某宽带发射机系统的需求,需研制全Ka波段（26.5～40 GHz）的宽带波导结环行器。本文采用Y形脊波导中心结形式,多级切比雪夫阶梯阻抗匹配器实现环行器宽带阻抗匹配,利用HFSS优化环行器结构。设计的环行器实验结果为：在26.5～40 GHz范围内,插损不大于0.45 dB,隔离不小于19.5 dB,驻波不大于1.4,通过60 W平均功率实验。     

基于M型六角铁氧体Ba(ZnHf)0.08Fe11.92O19的自偏置微带环行器设计

电子信息技术的发展对环行器提出了低损耗、高隔离度及小型化的要求，采用具有高剩磁比(M_r/M_s)和强各向异性场(H_a)的BaM自偏置铁氧体材料有利于提高环行器性能和减小器件尺寸。在阐述高度取向M型六角铁氧体Ba(ZnHf)_0.08Fe_11.92O₁₉制备工艺的基础上，表征了材料的相结构、微观形貌和磁性能。根据环行器设计理论，基于0.25 mm厚度的BaM铁氧体材料仿真设计了工作于Ku波段的双Y结和开槽多Y结环行器。仿真结果表明，两种环行器均在12.44 GHz处显示出良好的环行功能，电压驻波比均小于1.22。在中心频率附近，双Y结环行器插入损耗为0.61 dB,相应的隔离度为26 dB,20 dB带宽为1.3 GHz;开槽多Y结环行器插入损耗为0.505 dB,相应的隔离度为36 dB,20 dB带宽为1.03 GHz。相比于双Y结环行器，开槽多Y结环行器在保证器件性能的前提下，能够有效改善插入损耗和隔离度等性能，并有利于减小环行器尺寸。     

一种P波段小型化带线结环行器的设计

文章介绍了一种P波段小型化中功率带线结环行器,使用Ansoft HFSS中进行仿真和优化。该环行器的中心频率820MHz,相对带宽30%。在整个带宽内,插损≤0.2d B,隔离≥20 d B,驻波≤1.20。     

铁氧体薄膜环行器的设计

介绍了采用铁氧体薄膜的微带环行器的工作原理、结构以及环行器阻抗匹配网络。对环行器进行了分析以及设计。在Ansoft公司的仿真软件HFSS中建立了环行器的模型进行了仿真,并对各个部分尺寸进行了优化。设计的薄膜环行器铁氧体薄膜厚度为10μm,在X波段（9.67～9.68GHz）可以达到插损低于1dB,隔离度大于20dB的设计要求。     

一种连续通带宽带双工器的研制

设计并制作了工作在2.2～2.8GHz的带状线结构3dB定向耦合器和2只通带分别为2.2～2.5GHz及2.5～2.8GHz的8阶微带发夹线结构带通滤波器,利用该耦合器和带通滤波器设计制作连续通带宽带双工器,并通过ADS进行仿真。由仿真结果可知,在2.2～2.8GHz双工器全频带内输入端口的反射系数S11均优于-17.00dB,通带2.2～2.5GHz带内插损S21最优为-2.09dB,通带2.5～2.8GHz带内插损S31为-2.53dB,其中两通带的交接点2.5GHz处插损约-6.5dB。实测结果与仿真结果基本吻合。     

双Y结环行器的理论分析及实验研究

在带线环行器中心加并联开路短截线构成双Y结环行器。建立了它的电路模型。对这种环行器的宽频带低驻波特性进行了理论分析和典型设计。在2.7～3.7GHz范围内,驻波比S≤1.10,反向隔离大于26dB。理论分析与实验结果符合。     

基于高取向度多晶SrNi2Sc0.75Fe15.25O27的Ku波段自偏置环行器设计

计及自偏置环行器插入损耗过大,分别从铁氧体材料与器件设计两方面进行研究,以改善自偏置环行器性能。对取向W型六角铁氧体SrNi₂Sc_0.75Fe_15.25O₂₇(SrW)的磁性能进行了阐述,并基于SrW性能参数设计了Ku波段自偏置微带环行器。同时,论述了三角谐振器的环行原理、阻抗匹配原理,并进行了器件仿真分析。由仿真结果可知,自偏置微带环行器在12.4 GHz附近插入损耗为最小值0.51 dB,相应的隔离度为18.58 dB,15 dB带宽为0.94 GHz,电压驻波比小于1.22,表明该环行器在12～18 GHz实现了良好的环行性能。     

易集成的S波段小型化环行器的研制

采用半集总参数设计思路,利用高场工作模式和双Y中心结内导体形式,研制出了一种S波段电性能优良、体积十分小巧且易于集成的小型化环行器。环行器测试结果：在3．2GHz附近9％带宽范围,插损≤0．35dB,隔离≥20dB,驻波≤1．2,能在-55℃～＋85℃的宽温范围工作。     

8mm波导结环行器的仿真设计

介绍一种8mm波导结环行器的仿真设计方法,分析了环行器内部的电磁场,在仿真时采用了Ansofl Hfss和Ansofi Maxwell软件实现电磁联合仿真,有效的保证了仿真的准确性.在32.5GHz-36GHz频段,实测结果为驻波小于1.2,损耗小于0.4dB,隔离大于20dB.     

CDMA 870～880MHz频段的结环行器设计

利用带线结环行器的相关理论．设计7870～880MHz结环行器．最看实现的环行器在0．5～1．5GHz内,插入损耗≤0.4dB，最小隔离麦≥20dB．电压驻波比≤1．20．符合基站用环行器的技术指标。[编者按]     

横向双模双频滤波器设计

基于横向滤波器耦合结构,采用支节加载双模谐振器,设计了中心频率位于1.57 GHz(GPS应用)与2.4GHz(WLAN应用)的双频微带滤波器。由短路支节加载双模谐振器形成第一个通带,开路支节加载双模谐振器形成第二个通带,两个谐振器被输入/输出馈线隔离,每个通带的中心频率与带宽可以单独调节。测试结果表明:两个通带内的最小插损分别为2.18,1.35 dB,3 dB带宽分别为5.2%,6.8%,回波损耗均小于16 dB,三个传输零点分别位于1.28,2.08,2.71 GHz处。该滤波器具有尺寸小、带外选择性好等优点。     

电控X波段快速开关环行器的研制

电控快速开关环行器属非均匀磁化场激励器件，如采用设计常规环行器的均匀磁化场方法误差很大，该文介绍了基于软件Maxwell3D和HFSS的混合有限元方法来设计X波段电控快速开关环行器的过程。研制的器件性能经测试为；以10GHz为中心约1．3GHz频带内，插损不大于0．3dB，隔离不小于22dB，驻波不大于1．2，开关时间约为3μs。     

基于DGS 结构的微带岔线型带通滤波器设计

本文介绍了一种基于缺陷地结构(DGS)的微带岔线型宽带带通滤波器的设计过程。此滤波器以四分之一波长的开路枝节型带通滤波器为原型进行设计和改进,引入了微带岔线和DGS 结构,在增加通带带宽和阻带带宽的同时,使滤波器的带外谐波抑制和带内回波损耗得到了很大的改善。采用HFSS 三维场仿真软件进行S 参数的仿真,从仿真结果可 以看出,所设计的带通滤波器中心频率为11.5GHz,其3dB 相对带宽大于50%,带内插损小于0.3dB。此外,在1-6GHz的第一阻带内,滤波器的带外抑制大于20dB,最大抑制度为52dB;在15-24GHz 的第二阻带内滤波器的带外抑制大于20dB,最大抑制度为46dB。整个滤波器尺寸仅为12mm × 16mm。     

低损耗双模微带贴片带通滤波器研究

首先提出了一种新颖、简单的带有两个切角的双模微带带通滤波器结构。该结构使用单个贴片谐振器并且没有耦合缝隙,通带两端各有一个衰减极点,可以有效减小滤波器的辐射损耗。对该滤波器结构进一步改进,又提出了一种中心频率1.8GHz相互正交槽线的新型双模微带带通滤波器结构。该滤波器在中心频率1.8GHz处,回波损耗达到31.65dB,通带内最小插损为0.01dB,3dB带宽为19.44%。研究结果表明该结构可以进一步减小辐射损耗,并且可以减小滤波器的体积,有利于小型化。     

C波段单片有源环行器基本单元的研究

本文分析和研究了微波有源环行器所用的基本单元电路——放大器和定向耦合器.利用微波CAD欢件完成了放大器、定向耦合器和有源环行器的设计.模拟分析得出:在3.8～4.2GHz频率范围内,单片放大器的正向增益是6dB.反向隔离度为22dB:单片定向耦合器的正向插入损耗是4dB,反向隔离度为18dB.该有源环行器的隔离度是19dB,正向插损是5dB.实验结果为:放大器在3.5～4.0GHz频率范围内,正向增益是4.5dB,反向隔离度是23dB;定向耦合器在3.2～3.8GHz频率范围内,正向插入损耗是8dB,反向隔离度为23dB.     

基于裸芯片覆膜的薄膜体声波滤波器

该文研制了一种空腔型的薄膜体声波谐振器（FBAR）滤波器裸芯片。利用 FBAR一维 Mason 等效电路模型对谐振器进行设计,然后采用实际制作的谐振器模型形成阶梯型结构FBAR滤波器,利用 ADS 软件对 FBAR滤波器裸芯片进行优化设计。仿真结果表明,FBAR滤波器裸芯片尺寸为1 mm×1 mm×0.4 mm,滤波器的中心频率为3 GHz,中心插损为1.3 dB。采用空腔型结构并制备出FBAR滤波器裸芯片,同时采用覆膜工艺对FBAR裸芯片表面进行覆膜保护,避免裸芯片在使用或运输等过程中被损坏。测试结果显示,覆膜前滤波器裸芯片的中心频率为2.993 GHz,中心插损为1.69 dB;覆膜后滤波器的中心频率为2.997 GHz,中心插损为1.51 dB。对覆膜的影响和覆膜前后的差异进行了分析。     

一种W波段高输出功率放大器模块

提出了基于GaAs 微波单片集成(MMIC)的W波段高输出功率放大器模块。该模块包括MMIC功率放大器(PA)和波导-微带转换结构。采用功率合成技术和微带耦合电容,实现了低损耗匹配网络,提高了PA的增益和输出功率。采用阶梯匹配网络,拓宽了微带转换过渡的带宽。测试结果表明,在75~105 GHz频率范围内,波导-微带转换结构的插入损耗为0.9~1.7 dB,回波损耗小于11 dB; 在90 GHz频率时,PA的增益S21大于10 dB, 输入/输出反射系数S11/S22小于-10 dB,饱和输出功率为19 dBm。     

应用于多模WLANs的紧凑SIR双频带通滤波器

提出了一种基于阶梯阻抗谐振器的紧凑、高选择性的微带双频带通滤波器,使用了两个发卡型阶梯阻抗谐振器交叉组成了伪交指结构谐振器,实现了小型化双频滤波器。采用0°馈电结构引入了三个传输零点,从而提高了频率选择特性。加工了微带双频带通滤波器实物,实测结果显示,两个通带中心频率分别为2.41GHz和5.26GHz,中心频率比大于2,带内插损分别为1.06dB和1.59dB,3dB相对带宽分别为22.8%、15.6%,仿真与实测吻合较好。与传统的分支加载、阶梯阻抗等双频滤波器相比,该滤波器具有设计简单、结构紧凑、低插入损耗及高频率选择特性等优点。