一种新型半模基片集成波导三孔定向耦合器

半模基片集成波导(HMSIW)是近年来出现的一种高性能平面导波结构,具有传输损耗小、功率容量大、易于集成等优点,已开始广泛应用于微波无源器件的设计中。文章基于HMSIW技术与PCB工艺技术设计制作了一种新颖的三孔定向耦合器,通过在耦合孔上金属面蚀刻"工"字形槽增加孔的耦合量。设计的HMSIW三孔定向耦合器不仅保持了集成基片波导(SIW)定向耦合器的所有优点,而且在面积上减小了近50﹪,工作带宽拓展到1GHz。实测数据与仿真结果基本吻合,验证了设计方法的正确性与可行性。     

过模基片集成波导腔体滤波器设计

提出了一种过模基片集成波导(SIW)腔体滤波器。介绍了只由单个过模SIW 腔体构成的一阶滤波 器的原理。利用过模SIW 腔体中的基模实现模式交叉耦合,滤波器能产生一个位于通带任一边的传输零点(TZ)。 设计了一个由两个过模SIW 腔体级联成的二阶滤波器,该滤波器能产生两个传输零点。为了改善滤波器的阻带性 能,使用了非相似谐振器技术来实现寄生抑制。此外,阻带性能也可以通过增加基模谐振器的数量来改善。设计并 制造了含有两个过模SIW 腔体的二阶和三阶滤波器,仿真与测试结果吻合。     

一种槽线扰动的基片集成波导双模滤波器

该文提出一种新型小型化基片集成波导(SIW)双模滤波器。通过使用正交的输入输出馈线,和一段倾斜的槽线来扰动腔体的两个简并模,滤波器能产生两个传输零点(TZ)。采用该方法设计了一个中心频率为15 GHz,带宽为350 MHz的基片集成波导双模滤波器。该滤波器结构简单,成本低廉,易于加工。测试结果和仿真结果吻合,较好地验证了设计的可行性和有效性。     

一种宽波束毫米波引信天线阵的设计

本文提出了一种应用于引信系统的宽波束毫米波天线阵。该阵列天线应用于60GHz-64GHz,由四组两两正交布局的1×2波导辐射单元以及SIW（基片集成波导）缝隙耦合馈电组成。由微带线到SIW过渡,可用于与T/R模块连接。基于双脊波导结构以及拓宽的方形波导结构的特点来设计宽波束的辐射结构;设计高集成度,低复杂性的微带线到SIW过渡结构。由HFSS仿真结果表明,在60GHz至64GHz带宽内天线阵列反射系数小于-13dB,并且在增益掉落3dB内,该天线阵列在60GHz、62GHz和64GHz均能实现xoz面和yoz面±50°的波束宽度。     

X波段Si基片集成脊波导MEMS环行器

基于波导传输理论设计并制备了一款Si基片集成脊波导(RSIW)微电子机械系统(MEMS)环行器,该环形器以高阻硅作为衬底材料,采用高精度三维MEMS加工工艺制备而成。通过在基片集成波导(SIW)结构中添加脊梁结构,形成RSIW传输结构,使传输主模TE10模的截止频率比矩形波导TE10模的低,从而实现相同频率下更小的器件尺寸。同时,通过电磁仿真软件对射频匹配和磁场分布进行了精确的建模仿真,完成了Si基片集成脊波导MEMS环行器的仿真设计。制备了尺寸为6 mm×6 mm的环行器样品并进行了测试,结果验证了仿真设计的准确性,其工作频率为8～12 GHz,回波损耗大于20 dB,隔离度大于18 dB,插入损耗小于0.5 dB。实现优良微波特性的同时,相比于常规的SIW结构环行器尺寸缩小了20%左右。     

半模基片集成波导(HMSIW)三分贝功率分配器

基片集成波导(SIW)具有损耗低、性能好、易于集成等优点,作为一种新型的导波技术已经被广泛地用于微波与毫米波电路.但是对于微波低频段,基片集成波导器件的尺寸偏大.最近,一种新的导波结构--半模基片集成波导(HMSIW)被提出.与基片集成波导相比,半模基片集成波导保留了基片集成波导的优点,同时在尺寸上缩小近一半,损耗也更低.本文提出了两种结合半模基片集成波导与基片集成波导技术的三分贝功率分配器,仿真结果与实验结果一致.     

基于DGS结构的超宽带带通滤波器

基于双开口-互补开环谐振器的缺陷地结构(DGS),设计了一个结构紧凑的基片集成波导(SIW)超宽带带通滤波器。通过调整蚀刻在SIW底面的双开口-互补开环谐振器,SIW表面的共面波导与腔体之间的耦合,同时在阻带获得3个传输零点,以得到较好的频率选择性和良好的带外抑制。经过仿真优化及实物制作,测试结果表明,该滤波器工作在7.2GHz,相对带宽28%,带外抑制良好,仿真与测试结果吻合。     

半模基片集成波导十字型定向耦合器设计

提出了一种由两段正交的半模基片集成波导（HMSIW）构成的十字型定向耦合器。位于交叉区域的两个感性金属化调节通孔主要用来调整耦合器的耦合度以及耦合端和直通端的相位差,而位于每一个输入输出端的金属化匹配通孔则用来优化输入端的反射系数。与传统的基片集成波导（SIW）耦合器相比,所设计的耦合器能减少将近一半的尺寸,而它的性能却基本保持不变。实测结果与仿真结果基本吻合,验证了设计方法的正确性与可行性。     

基于L型槽结构的小型化SIW滤波器

为了解决传统基片集成波导(SIW)滤波器在通信电路中占用空间较大的问题,提出一种新型的开槽方法实现了小型化SIW滤波器.通过在四分之一模基片集成波导(QMSIW)谐振腔的顶层金属板上蚀刻L型谐振槽,利用开槽扰动的模移技术原理,使QMSIW腔的谐振基模被移动到低频处.基于此,设计了一款中心频率为2.6 GHz,相对带宽为...     

基于EMSIW-QMSIW小型化带通滤波器设计

为有效减小S波段基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)滤波器的尺寸和插入损耗,提出了一种基于四分之一模基片集成波导(Quarter-Mode Substrate Integrated Waveguide,QMSIW)和八分之一模基片集成波导(Eighth-Mode Substrate Integrated Waveguide,EMSIW)交叉排列耦合的小型化带通滤波器;并针对提高滤波器选择性和带外抑制水平,通过设计源与负载耦合,实现传输零点的引入。设计了一款小型化带通滤波器,中心频率为3.7 GHz,相对带宽为18.9%,仿真测得最小插入损耗为0.55 dB,带外抑制大于40 dB,且标准化尺寸仅为0.24λ_0×0.11λ_0。通过制作实物验证,测试与仿真相吻合。     

小型化T 隔板多层基片集成波导滤波器设计

基于LTCC 工艺设计并制作了一种多层T 隔板基片集成波导(TSSIW)滤波器。该滤波器以TSSIW 谐振腔为基础,利用其灵活的同层与异层的耦合方式实现四阶交叉耦合结构,并节省60% 以上的电路面积。实验结果显示滤波器中心频率为9. 4 GHz,工作带宽为500 MHz,通带最小插入损耗小于2. 5 dB,回波损耗优于15 dB,表明该滤波器具有体积小、易于集成的特点,同时保持了TSSIW 优秀的频率选择性和寄生响应。     

基于柔性基片集成波导技术的Ka波段功率放大器的设计和制作

设计、制作并测试了一个Ka波段八路合成宽带功率放大器.测试结果表明在26.5GHz上最大输出功率约为4.2W(连续波),在26.4GHz上最大合成效率约为72.5%,在25.1～28.4GHz范围内合成效率大于60%.这种功率放大器的基本组成单元是一对含对称尖劈过渡结构的柔性基片集成波导(FSIW).将一组该单元上的对称尖劈沿波导窄壁分别插入相应的输入和输出矩形金属波导,就可在波导内实现宽带、高效率的功率分配和功率合成.结果表明这项技术可方便地用于宽带毫米波固态功率放大器设计.     

一种新型波导-基片集成波导转换器设计

本文提出了一种新型波导-基片集成波导转换器的设计方案。矩形波导中的电场通过该对极鳍线转换器后在基片集成波导中传输。该转换器的优点是：结构形式简单,长度短,带宽较宽。利用HFSS 仿真对过渡段结构进行了优化, 30G到40G 的频率范围内,插入损耗小于0.13dB,回波损耗优于20dB。背靠背插入损耗小于0.22dB,回波损耗优于20dB,相对带宽大于25%。     

扁波导馈电的平板缝隙天线阵的带宽扩展

扁波导馈电的平板缝隙天线阵,除了馈电波导内部耦合增强以外,带宽也受到限制.文章从谱域角度分析了缝隙天线的内外场分布,在此基础上,得到了周期波导和金属波导中各模式场的功率/储能谱.计算了波导缝隙天线的Q值并分析其变化规律,解释了扁波导馈电带宽受限的原因是辐射波导内的驻波储能场增强造成的.提出了在缝隙两侧增加扼流槽的改进方案,并同样从谱域的角度分析了该方案对带宽改善的影响.将该方案应用于一个实际的SIW平板波导缝隙天线阵设计中,获得了8.1%的带宽.     

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。     

紧凑型基片集成波导功率合成放大器研制

 设计、制作了一个X波段紧凑型结构的四路功率合成放大器,合成功放在10.4GHz上的1dB压缩点输出功率P_1dB约为8W(连续波),在9.79~10.62GHz范围内,合成效率大于50%,在10.21GHz上其最大合成效率约为80%.该合成功放无源结构是由一对四路对称梳状功分器采用背靠背方式组成,功分器输入输出端口均包含基片集成波导-微带转接结构,以便于功分/合成器与其它平面器件相连接.测试结果表明这项技术可方便地用于小型化、模块化微波与毫米波合成功放设计.     

SiO2 8×8阵列波导光栅的研制

在Si基SiO2材料上设计并制作了中心波长为1.55 μm、通道间隔为0.8 nm的8×8阵列波导光栅(AWG).详细介绍了器件的设计、制作和测试,并对测试结果及工艺误差进行了深入的分析讨论.封装后的测试结果显示,器件的3 dB带宽为0.22 nm;中央通道输入时,最小和最大插入损耗分别为4.01 dB和6.32 dB;边缘通道输入时,最小和最大插入损耗分别为6.24 dB和9.02 dB;对比不同通道输入时输出通道的中心波长,其偏移量低于0.039 nm;器件的通道间串扰小于-25 dB;偏振依赖损耗(PDL)小于0.3 dB.     

再入式集成光学陀螺实验研究

本文在干涉型光纤陀螺 (IFOG)成熟产品模块化结构的基础上 ,提出了无源和有源再入式集成光学陀螺 (IOG)的系统方案。它们在光源、调制器等主要器件上和 IFOG是兼容的。理论分析表明 ,无源和有源 IOG可以分别达到 10 .0°/ h和 0 .1°/ h的精度。