使用DGS结构的宽带Wilkinson功分器设计

功分器作为射频微波电路中常用的无源器件,一直以来都得到广泛的应用。首先介绍缺陷地结构,并对缺陷地模型进行理论分析,然后基于缺陷地结构设计1种工作在18～40GHz频率范围内的渐变线的宽带Wilkinson功分器,仿真结果表明:在18～40GHz频率范围内,最大插损为-3.15dB,隔离度≤-10dB,输出端口相位变化情况基本一致,S11在整个频段内回波损耗均-18dB,S22和S33在整个频段内回波损耗均-14dB。该基于缺陷地的Wilkinson功分器显著地提升Wilkinson功分器的工作带宽。     

一种宽带功分器的设计与实现

功分器作为通信系统中的一种重要元件已经得到广泛应用。该文介绍了Wilkinson功分器的设计方法,并使用ADS软件设计出一种工作在1 4 GHz频段的宽带功分器,采用多节阻抗变换器级连的方式来展宽工作频带。最后制作实物并对实物进行测试,获得良好结果,验证了该设计方法可行性和有效性。     

SP-DGS等效电路模型及其在微波电路中的应用

针对螺旋型缺陷接地结构提出一种三阶集总参数等效电路模型及其建模方法,并以此为基础,研制了一种新型椭圆低通滤波器和一种双频带Wilkinson功分器．仿真和实验结果良好的一致性证明了该等效电路模型的有效性．应用这个等效电路模型可以高效地实现微波电路的快速准确设计．     

RF MEMS衰减器中功分器的优化与设计

功分器是射频微机械(RF MEMS)衰减器的重要电路元件.在常用的T型结功分器基础上,设计的3种新型功分器结构对T型结的不连续结构进行了补偿,分别为半圆形功分器、漏斗形功分器和喇叭形功分器.对比3种功分器的射频性能,发现半圆形功分器的性能最优.将该功分器与悬臂梁式串联开关、π形电阻网络集成,作为衰减器的单元结构应用于RF MEMS衰减器中.利用HFSS仿真软件对该衰减器的微波性能进行模拟计算,发现采用半圆形功分器的衰减器的各项指标均优于基于T型结功分器的衰减器,尤其是消除了插入损耗曲线中16GHz附近的谐振点,提升了衰减器的性能.在DC-20GHz的频率范围内,基于半圆形功分器衰减器的插入损耗优于-2.36dB,回波损耗优于-33dB.     

双频段Gysel功分器设计

伴随着无线通讯技术的飞速发展,传统的wilkinson功分器在带宽、小型化以及双频段等方面已不能满足一些系统的设计要求。通过理论计算分析双频段微带线理论和工作方式,以及Gysel的工作原理,在此基础上结合Gysel功分器以及双频段微带结构,设计出一种新型双频段Gysel功分器。该双频段Gysel功分器主要工作在1.8GHz和5.8GHz两个频段。ADS仿真结果表明,该Gysel功分器在上述两个频段内的插损均小于3.45dB,回波损耗小于-10dB,隔离度大于等于10dB,在中心频率为1.8GHz频段中,3dB带宽为120 MHz,而在高频段5.8GHz中心频段中,3dB带宽为100MHz。     

采用遗传算法的双频Wilkinson功分器的优化设计

采用遗传算法对双频等分Wilkinson功率分配器进行优化设计．双频等分Wilkinson功率分配器由两节阻抗变换器和两个隔离电阻组成．基于理想传输线模型,采用偶模/奇模分析便可得到功率分配器的参数设计方程．在此基础上,采用遗传算法进行优化设计,加入了最优保持操作、变概率的交叉和变异操作,解决了遗传算法的早熟收敛问题．使用射频仿真软件ADS对优化后的双频等分Wilkinson功率分配器进行仿真分析,结果表明:在两个给定的频率上,所有端口有着良好的匹配,隔离度大于40dB．经优化设计后的功率分配器在两个频率上都具有良好的性能．     

基于传输线balun的低频Wilkinson功分器设计

功分器合路器作为VHF/UHF频段射频发射机系统中的关键部件,成为学术界以及产业界重点研究的对象。首先介绍加载有铁氧体磁芯的同轴线的等效模型,然后利用该模型设计1款工作在200～1 000 MHz的等分型Wilkinson功分器,仿真结果表明:在200～1 000MHz频率范围内,最大插损为-3.364dB,隔离度≤-8dB,输出端口相位变化情况基本一致,S11在整个频段内回波损耗均-15dB,S22和S33在整个频段内回波损耗均-8.5dB。该功分器显著地提升低频Wilkinson功分器的工作带宽。     

1414．5 GHz Doherty 功率放大器研究

该文设计了一款应用于卫星通信基站的Ku波段高效率功率放大器。设计电路中的有源器件为Triquint 0．25μm GaN HEMT功率管,首先对该功率晶体管等效电路模型进行参数提取,用HFSS软件对无源元件进行电磁场仿真,用Agilent ADS软件对电路有源和无源进行了联合仿真。电路拓扑结构为Doherty结构,其中主放大器和辅助放大器分别设计,再通过Wilkinson功分器两路合成。仿真结果显示,在1414．5 GHz频率下,设计的功率放大器输出功率大于12 W,功率增益大于8 dB,功率附加效率高于45％。     

一种双频超薄吸波结构在微带天线中的应用

设计了一种新型超薄双频带雷达吸波结构,通过提取阻抗参数、分析表面电场和电流分布,阐明了其吸波原理,并将其用于双频带微带天线,减缩天线带内雷达散射截面.结果表明,该结构在两个不同的频段内实现了高效吸波,且吸波效果具有入射角稳定性和极化角不敏感性;加载该吸波结构后,微带天线的辐射性能保持不变,而在天线的工作频率4.29GHz和6.49GHz处,其雷达散射截面分别减缩了8.59dB和9.9dB.实测与仿真结果相吻合,表明该结构能够有效应用于双频带天线的带内隐身.     

基于非对称SIR的小型化双频带带通滤波器设计

为了实现移动基站的小型化双频带带通滤波,基于非对称阶梯阻抗谐振器(SIR),提出了两个通带中心频率和带宽均可调节的小型化双频带带通滤波器的设计方法,设计并制作了用于移动基站的0.9 GHz和1.8 GHz的双频段滤波器,测试结果与设计原理符合. 该滤波器由2个加入了内部准集总短截线的开放式SIR组合而成,并由它们谐振产生2个不同的通带,其中第1个通带中心频率只取决于外部SIR的参数尺寸,而第2通带中心频率则要同时取决于外部SIR和准集总短截线的参数尺寸. 最后设计制作了一个工作在移动基站0.9 GHz和1.8 GHz的双频带带通滤波器,其滤波器尺寸为24.76 mm×13.5 mm,并对其性能进行了测试. 实验结果表明,仿真S参数和测量结果符合良好,从而验证了这种设计方法的有效性.     

小型化射频功率分配器

提出一种用等效电路代替λ/4传输线的小型化射频功率分配器设计方法.采用介电常数为5.9的Ferro A6多层低温共烧陶瓷基板设计了一款中心频率为1.616 GHz、带宽为200 MHz的3 dB功率分配器.测试结果表明,其性能可与威尔金森功率分配器相比拟,而整体体积仅为3.2 mm×1.6 mm×0.9 mm,小于威尔金森功率分配器尺寸的1/10.     

一种改进的威尔金森功分器设计方法

针对无线通信中多通道收发机前端功分器模块设计中面临的端口隔离度不高、插入损耗偏大的问题,提出了一种改进的威尔金森功分器设计方法.该方法基于威尔金森功分器原理,利用1/4信号波长传输线本身的长度增大功率分配端口的间距来满足系统中对于端口间距的要求,从而减小附加传输线带来的插入损耗,并采用HFSS电磁场仿真工具获取信号在传输线中的波长,由此设计了一款1分2和1分4威尔金森功分器.仿真结果表明该方法能够有效地提高功分器端口隔离度,并降低插入损耗.     

基于端口分离的小型化Wilkinson功率分配器

阐述了在通信技术中应用耦合线实现小型化Wilkinson功率分配器的设计方法。此功率分配器具有输出端口分离的特性,从而减少了寄生效应,并且便于连接其他有源或无源器件。根据奇-偶模的分析方法获得功率分配器的设计公式,并对设计方法做了具体分析。最后,制作了一个工作频率在1GHz和2GHz的功率分配器验证了其可行性。     

0.18μm CMOS 1∶20分频器电路设计

采用0.18μm CMOS工艺设计了用于2.5GHz锁相环系统的1∶20分频器电路。该电路采用数模混合的方法进行设计,第一级用模拟电路实现1∶4分频,使其频率降低,第二级用数字电路实现1∶5分频,从而实现1∶20分频。该电路采用SMIC 0.18μm工艺模型,使用HSPICE进行了仿真。仿真结果表明,当电源电压为1.8V,输入信号峰峰值为0.2V时,电路可以工作在2.5GHz,功耗约为9.8mW。     

一种滤波集成型Gysel功率分配器的设计与实现

为了提高功率分配器对无用信号的抑制能力,针对Gysel功率分配器的结构特征,提出在其基础上实现滤波集成的简明普适思路. 设计完成了具有滤波特性的Gysel功率分配器. 根据奇偶模电路分析方法进行电路分解,获得了易于分析的奇偶模等效电路;利用导纳矩阵求解出端口导纳和阻抗,给出了端口S参数的表达式,并分析了该滤波集成型Gysel功率分配器的电路特性. 通过多个仿真实验案例验证了理论分析结果的正确性. 实验结果表明,该Gysel功率分配器在第5代移动通信系统核心频段的端口反射系数幅值均小于-10 dB,中心频率处的隔离度为17.38 dB,具有较好的带外抑制特性.     

平面链式功率合成放大器

采用多端口平行微带线输出的功率合成放大器中,信号通道之间的距离可调范围较小,没有充足的空间放置单元放大器芯片及其偏置电路。本文针对这个问题,提出了一种微带平面链式功率分配/合成器结构。在该结构中,单元放大器的位置能够移到电路的侧边,各信号通道之间的距离可以根据需要进行选择。设计制作了一个包含4条支路的平面链式功率分配/合成电路;测试数据表明,其反射损耗在2.0～4.5GHz的频带上小于-13dB,插入损耗小于0.8dB。设计制作了一个包含4个单元放大器的平面链式功率合成放大器,在2.0～4.5GHz频带上,其小信号增益为13～19dB,与对应单元放大器的小信号增益吻合得较好。在3.2GHz时的饱和输出功率为26.4dBm,合成效率为85%。