Ka波段波导-带状线转换结构

提出了一种Ka波段波导 带状线转换结构,通过在多层介质板上地层的椭圆形开孔与两个椭圆形金属贴片结构完成带状线与波导之间的电磁耦合与匹配设计,实现了Ka波段信号在波导与带状线之间的相互转换。同时将背靠背波导 带状线转换结构在三维电磁场仿真软件中进行了建模和优化仿真。经过加工与测试,结果表明,在32.3~38.3 GHz的频带内输入与输出回波损耗小于-10 dB,插入损耗小于1.2 dB。该Ka波段波导 带状线转换结构具备良好的性能,且具有结构简单、加工方便等优点,在毫米波电路设计方面具有较高的应用价值。     

波导器件网络参数的误差修正方法研究

分析了网络分析仪同轴校准后测量波导器件的主要误差来源,提出了一种适用于波导器件网络参数的误差修正方法。波导-同轴转换是双端口网络分析仪同轴校准后测量波导器件网络参数的最大误差来源。通过分析研究网络分析仪基本校准原理和全二端口校准误差模型,将波导-同轴转换引入的误差项与待测网络构建误差信号流程图,通过已知波导匹配负载和波导短路器的网络参数建立误差修正方程,求解误差修正方程得到待测波导器件的精确网络参数。该修正方法应用于X波段波导器件的测量,结果表明:待测器件传输损耗的修正结果与真值最大偏差小于0.1 dB,电压驻波比的修正结果与真值的最大偏差小于0.05。     

太赫兹波在二维椭圆金属光子晶体的传输特性

研究了一种由金属椭圆柱构成的二维正三角晶格的光子晶体结构,并应用有限积分法对太赫兹波段TE模的传输特性进行了仿真分析。通过改变晶格常数和椭圆的长、短半轴,分析了太赫兹波段TE模在金属光子晶体中的传输特性。结果表明,椭圆柱比圆柱更容易得到大的禁带带隙,通过分组优化组合,得到了对TE模禁带带隙最宽且最佳的光子晶体结构。这为太赫兹波段的光子晶体带阻滤波器的开发与制作提供了参考依据。     

开口波导法测量高损耗材料介电特性

本文讨论了一种用开口波导测量高损耗材料介电特性的理论和测量技术.在三公分与八毫米波段对蒸馏水和乙醇等材料进行了测量。所得结果与已发表的有关数据结果基本相符。     

S波段高功率矩形波导定向耦合器的设计

根据Bethe小孔耦合理论,设计出在S波段(1.8～2.6 GHz)电磁波通过矩形波导宽边圆孔耦合的定向耦合器.为提高定向耦合器的方向性,孔径采用切比雪夫孔径分布.根据预定的技术指标,初步设计出等孔间距的波导定向耦合器的有关参数.在此基础上,利用仿真软件CST对小孔厚度和部分孔间的距离进行优化,大大提高定向耦合器的整体...     

基于美特材料中电磁隧穿效应的无线电能传输技术

提出利用电磁波在两种单负材料和空气组成的三明治结构中的共振遂穿效应可以有效提高非辐射无线能量传输的距离与效率.理论计算显示,通过调节美特材料电磁参数,遂穿现象能够在数百倍器件厚度的尺度上发生,有效突破了中距离的限制.为了验证数值仿真结果,制备并测试了工作在微波波段的电单负(金属线结构)-空气-磁单负(金属蘑菇状结构)电磁遂穿结构.实验结果表明,基于美特材料三明治结构中共振遂穿效应的无线传能技术,能量传输的距离及效率和之前提出的方案相比均有明显提升.以上这些特性有助于推动非辐射无线能量传输技术在日常环境中的实际应用,同时有利于将美特材料应用于非辐射无线能量传输的理论研究.     

基于美特材料中电磁隧穿效应的无线电能传输技术（英文）

提出利用电磁波在两种单负材料和空气组成的三明治结构中的共振遂穿效应可以有效提高非辐射无线能量传输的距离与效率。理论计算显示,通过调节美特材料电磁参数,遂穿现象能够在数百倍器件厚度的尺度上发生,有效突破了中距离的限制。为了验证数值仿真结果,制备并测试了工作在微波波段的电单负(金属线结构)-空气-磁单负(金属蘑菇状结构)电磁遂穿结构。实验结果表明,基于美特材料三明治结构中共振遂穿效应的无线传能技术,能量传输的距离及效率和之前提出的方案相比均有明显提升。以上这些特性有助于推动非辐射无线能量传输技术在日常环境中的实际应用,同时有利于将美特材料应用于非辐射无线能量传输的理论研究。     

无辐射介质波导阶梯跳变S参数的全面测量

一、概述在毫米波波段,介质波导更优于金属波导。已经提出许多种波导结构。虽然它们的工作模式都是表面波型,但在弯曲、接头等不均匀区不可避免地产生辐射损耗。最近提出的一种无辐射介质H波导(简称NRD波导),见图1,它可以抑制掉连续谱中的辐射模式,消除了辐射损耗。并且其工作模式是E_(11)~x型波,无金属板纵向电流,金属     

0.2～2.5 GHz改进型超宽带双脊喇叭天线的设计与实现

同轴-双脊转换结构是超宽带双脊喇叭天线设计的重点,它不仅能影响天线的驻波特性,也会影响天线的辐射特性。设计了一款用于电磁兼容测试的0.2-2.5 GHz超宽带双脊喇叭天线,采用了新的同轴-脊波导转换结构,改善了天线的驻波特性和增益特性。采用HFSS软件对天线进行建模和仿真,仿真结果表明天线在0.2-2.5 GHz频带内具有良好的驻波,其值小于2.2,同时天线方向图在高频时未发生波瓣分裂,最后加工制作天线实物并对其参数进行测量,测试结果与仿真结果基本一致。     

基于谐振特性的高压电缆介损测试方法研究

根据串联谐振电路特性,建立一种新的高压电力电缆介质损耗因数计算模型,并提出一种新的基于串联谐振电路功率微分的介质损耗因数计算公式。基于谐振特性的交联聚乙烯高压电缆介质损耗因数测试模型,利用串联谐振的升（降）压阶段测试电缆的介质损耗因数,解决高电压大电容电缆介质损耗测试的难题。结果表明：电路参数仿真计算值、现场试验值与真...     

截止波导管在腔体屏蔽中的应用研究

依据波导管的高通滤波性能,设计了一种带有波导管结构的金属屏蔽腔体。采用HFSS有限元仿真软件,分别仿真了矩形孔和加了一段矩形波导管的腔体模型,分析了在1.0~2.0 GHz频率范围内屏蔽效能和电磁场强度变化。并进一步研究了平面波不同极化方向以及波导管长度对腔体屏蔽效能的影响,得出E0沿Y轴(沿短边)极化整体屏蔽效能最好,波导管长度与腔体屏蔽效呈正相关。研究结果表明,加装波导管能够提高带孔腔体的屏蔽效能,在波导长度为6 mm时,金属腔体截止频率从原有1.16 GHz提高至1.5 GHz,并且腔体谐振频率明显减小、谐振次数也相对减少。     

Symmetric dual-mode filter based on substrate integrated waveguide (SIW)

A planar four-pole dual-mode filter with symmetric transmission response based on substrate integrated waveguide (SIW) is proposed. The filter centered at 10 GHz, consisting of two TE₁₀₂–TE₂₀₁ dual-mode SIW cavities, is implemented in a single layer substrate by PCB process. A linear microstrip taper is used to implement the transition between 50 Ω microstrip and SIW. The measured results are in agreement with simulated results.     

数字示波器宽带探头系统的校准研究

微波射频芯片进行时域测量时,数字示波器的宽带探头是测试芯片的一个关键子系统,为准确测量芯片,必须要清楚示 波器探头系统的传输性能。 为此,设计了一种包含接地共面波导的数字示波器宽带探头校准系统,依据校准系统的信号传输特 性,用反卷积求出数字示波器宽带探头系统的频率响应,并计算其带宽,以实现对该探头系统的校准。 之后用该方法对 Keysight Infiniimax 高频差分有源探头系统进行了校准,得到其带宽数值约为 12 GHz 与标称带宽 12 GHz 相符,表明设计的校准系统合 理可行。     

同轴谐振腔测量片状介质材料的介电常数

基于同轴谐振腔,提出一种测量低损耗片状介质材料相对介电常数的方法。结合麦克斯韦方程组和电磁场边界条件,分析部分填充介质的同轴谐振腔内TEM谐振模,推导填充介质同轴谐振腔的本征方程。采用多项式拟合法简化计算模型。本文通过计算分析,设计一个空腔工作频率在1.8183 GHz的同轴谐振腔进行研究。在HFSS电磁仿真软件中进行仿真分析,研究填充介质材料的厚度和放置高度对测量结果的影响,仿真测量结果与理论模型结果一致。在实验中搭建测量系统实现全自动测量。实验测量同轴谐振腔空腔的谐振频率为1.8183 GHz。对FR4介质材料的相对介电常数进行测量。经过多次测量表明测量系统稳定性良好。实验结果符合实际标称值,与仿真误差小于5%,证明该方法的可行性和准确性。     

输电线路悬垂线夹电磁损耗的有限元分析及结构优化

悬垂线夹作为输电线路中的一种常用金具,常因其材料选择和结构设计的不合理,给电网带来不必要的电磁损耗,不仅浪费电能,还会对周围环境造成电磁干扰。基于ANSYS软件的三维有限元仿真技术,对悬垂线夹及邻近导线进行了电磁场仿真计算,分析了交流输电线路中悬垂线夹的磁场、涡流分布规律,并将电磁损耗的仿真结果与试验结果进行了对比验证。对不同材料悬垂线夹进行计算比较后发现,铁磁材料悬垂线夹的损耗大幅高于铝合金材料悬垂线夹的损耗;对不同结构的悬垂线夹进行计算比较后发现,在适当位置开槽可以减小涡流密度,从而减小电磁损耗。根据以上的分析,提出了减小电磁损耗的优化建议。     

An intelligent MPEG rate control in 2.4 GHz frequency

Transmitting Moving Picture Expert Group (MPEG) Variable Bit Rate (VBR) video stream over 2.4 GHz wireless frequency demands a large bandwidth and may result in data loss and delay, because of excessive fluctuation in bit rate. Transmission over 2.4 GHz frequency further causes uncertainty due to interferences by other wireless devices in the same frequency band and/or common dynamic channel noises. As a result, an intelligent system has been developed for MPEG video transmission over 2.4 GHz frequency band. A novel fuzzy controller automatically determines the quantization scale for each Group Of Picture (GOP) of the encoder during the transmission period. Moreover, a fuzzy controller and a neural‐fuzzy controller stream the MPEG video data to conform to the current condition of dynamic wireless channel to maintain image quality during the transmission. In the intelligent system, rather than choosing the parameters associated with a given membership function arbitrarily, these parameters are chosen as such to tailor the membership functions to the desired input/output data. The intelligent system computes and trains the system in such a way that its output will be equal to the desired value. Computer simulation results demonstrate that the proposed intelligent technique increases transmission rate and reduces data loss, excessive delay and image quality degradation as compared with a conventional video transmission over 2.4 GHz frequency band. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

High-quality coplanar waveguide tunable band-stop filter using defected ground structure and comb-line resonator with radio frequency microelectromechanical system varactors

A new analog tunable Ka-band band-stop filter is proposed on high resistivity silicon (HRS) substrate using radio frequency microelectromechanical systems (RF MEMS) varactors for satellite and radar applications. The designed filter uses a λ/4 comb-line resonator on the center line of a coplanar waveguide (CPW) with a new uncommon defected ground structure (DGS). Using the DGS in the proposed structure not only decreases the lateral size of the filter but also increases the quality factor. The tuning range of the proposed filter is 29.8–35.6 GHz with a maximum actuation voltage of 44.5 V and a band rejection between 37 and 45 dB. The quality factors of the designed filter in the up and down states of the MEMS varactors are 162 and 292, respectively. The equivalent circuit model of the filter is exactly extracted, and DGS dimensions are optimized. Based on the frequency simulation using ANSOFT HFSS 14, the insertion loss of the designed filter is about 0.51 dB in the 0–20 GHz range and 2 dB in the 0–15 GHz range in, respectively, up and down state of the bridge. The return losses are 0.51 and 0.33 dB at the center frequency for the up- and down-state configuration of the bridge. A step-by-step fabrication process is also proposed for designing the band-stop filter. High quality factor, small size, and improved structure are the advantages of the proposed design.     

高功率微波矩形波导衰减器的设计与实验

提出了一种高功率微波矩形波导衰减器。本设计中,衰减器是由矩形波导、Na2SO4衰减溶液以及装此溶液的石英容器组成。首先采用同轴探针法测量1.8~2.4GHz频段内Na2SO4溶液的介电常数,然后利用CST软件在1.8~2.4GHz频段内建模和仿真计算衰减量为(52±2)dB、驻波比小于1.35的衰减器。最后按照仿真得到的最优结构尺寸制作了高功率矩形波导衰减器,并对衰减器的衰减量和反射系数进行了实测和分析。为高功率微波衰减器的设计方法的研究提供了一种有效的理论和实验研究平台。     

基于液晶聚合物基片的柔性双频天线

设计了一种以液晶聚合物(LCP)为介质基板的柔性双频天线,该天线由带U型窄槽的圆形贴片组成,通过调节U型槽的位置及尺寸,实现了双频带的工作特性。为进一步改善天线的阻抗匹配特性,天线的馈线部分采用了渐变结构。该天线采用了共面波导的馈电方式,具有良好的共面性、易于与载体共形等优点。实测结果表明,当回波损耗小于-10 dB时,天线的阻抗带宽为1. 57 GHz^5. 52 GHz和6. 13 GHz^9. 97 GHz,适用于WLAN/WiMAX/5G/卫星通信系统。由于柔性材料具有可弯曲的特性,对天线的弯曲性能进行了分析,结果表明弯曲状态下天线的特性几乎不受影响,满足实际工程应用。