Microwave bandpass filter by feedback interference topology

This paper proposes a signal feedback interference topology to control the characteristics of a coupled line bandpass filter. Control is carried out by varying the ratio of the transmission line parameters of the forward and the feedback couplers. The topology produces a compact filter that does not require a complicated design or fabrication. The results of the insertion and return losses show that the feedback‐controlled design has desirable features in terms of the design frequency, fractional bandwidth, stopband rejection level, roll‐off rate and insertion loss. The test results of the fabricated prototype achieved good agreement with the simulation results of the ideal transmission line design model. Several microwave, modern wireless and mobile/satellite communication systems may benefit from such a filter design due to its compactness and flexibility.     

基于微带三模谐振器的超宽带带通滤波器设计

提出一种基于微带三模谐振器的超宽带带通滤波器设计.该滤波器由一个中心加载阶跃阻抗开路枝节的三模谐振器,及两组用于抑制谐波的新型哑铃型缺陷地结构组成.使用交指型馈电方式及在馈电处的地板开槽实现超宽带需要的的强耦合,利用缺陷地结构抑制高次谐波实现良好的阻带特性.仿真结果表明,所设计的滤波器通带3 dB相对带宽达到80％(4.06～9.48 GHz),通带内插入损耗小于0.58 dB,回波损耗大24 dB,通带外10 dB阻带覆盖到30 GHz,通带两侧附近均有一个传输零点,获得了陡峭的通带边缘,较好地实现了美国联邦通信委员会(FCC)授权的超宽带通信系统的频谱使用要求.该滤波器结构简单,谐振器自身尺寸小于中心频率下0.5λg×0.5λg.最小带线和最小缝隙宽度均不小于0.1 mm,易于低成本加工,具有较高的实用价值.     

微带交指滤波器抽头的结构改进

使用耦合谐振电路理论设计微带交指滤波器具有较好的灵活性,然而当衬底厚度和中心频率增加到一定程度时,由传统的50Ω抽头线得到的外部品质因数Qe达不到理论值。为了增大实际设计中的Qe,同时匹配源和负载,本文将传统的抽头结构改进为一段50Ω微带线与一段较细微带线组合的类SIR抽头;此外,为了减小微带线阶跃变化带来的回波损耗,将类SIR抽头改进为一段50Ω微带线与一段较细微带线渐变式过渡的抽头。最终,分别采用类SIR抽头和渐变式抽头设计了一个Ka波段微带交指滤波器。仿真表明:使用类SIR抽头和渐变式抽头得到的Qe都能与理论值相匹配,且带渐变式抽头的滤波器相比于带类SIR抽头的滤波器,其回波损耗减小8.31dB,插入损耗减小0.16dB。从而验证了所提出的两种抽头结构改进的可行性。     

On the performance of microstrip antenna embedded in composite laminated substrates

Fiber‐reinforced composite structures can be tailored to desire mechanical properties and to embed microstrip antenna in aerospace applications. The electromagnetic characteristics of a microstrip antenna on isotropic and uniaxial substrates have been known, but that embedded in composite laminated substrates remain unavailable to date. This work aims at analyzing the performance of microstrip antenna embedded in composite laminated substrates by spectral domain analysis. Parameter studies are conducted to investigate the effects of the substrate's dielectric constants, the fiber directions (the orientation between the antenna and the laminate layers), and the stacking sequence on antenna's resonant frequency and radiation pattern. The antenna size when embedded in composite laminated substrates is larger than that when attached on isotropic substrates, or conversely, the resonant frequency will deviate lower if assuming the substrate as isotropic. The far‐field pattern in composite laminated substrates is more ‘directional’ than that in isotropic substrates. The antenna gain in the substrates of symmetric stacking with ±45° fiber direction is 20 dB better than that in isotropic substrates in some elevations. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

低雷达散射截面的微带仿生天线

针对微带天线辐射性能提高和雷达散射截面(RCS)减缩这一矛盾,文中将仿生学原理应用到微带天线结构设计中,并提出一种蝴蝶仿生结构的微带天线。该结构在贴片蝶形化的基础上,将蝴蝶在阳光下呈现的深色区域通过开槽方式除去。理论分析和仿真、实测结果表明,该方法设计的微带天线在辐射性能没有变化的同时,在4 GHz～8 GHz频率范围内单站RCS有了较大幅度的减缩,最大减缩量达到了23 dBsm。     

具有稳定相位中心的三馈点圆极化微带天线

介绍了一种具有稳定相位中心的圆极化微带天线。理论分析证明:采用幅度相等,相位相差120°的三馈电方式,圆形微带天线能获得圆极化辐射特性。中心对称的三馈点设计,天线可获得很高的相位中心稳定度。仿真结果显示:此天线相位中心的稳定度小于1mm.测试结果表明:在2.18～2.66GHz频带内该天线轴比小于3dB,相对带宽19.83%。     

一种宽频带二元微带天线阵的设计与制作

设计了一种连续旋转馈电方式下层叠结构的双单元圆极化微带天线阵。讨论了利用调谐支节优化层叠结构微带天线阻抗带宽的方法,并在此基础上引入连续旋转馈电方式组成了二元微带天线阵。制作并测试了相应的天线阵,结果表明:采用层叠结构可以有效扩展微带天线的阻抗带宽,同时提高了天线增益,连续旋转馈电技术则提高了天线阵的圆极化纯度,测试结果与仿真吻合较好。     

一种平衡微带线-槽线馈电的新型引向天线

提出了一种结构紧凑的印刷引向天线,采用平衡微带线-槽线馈电,充分利用了空间,以减小馈电网络面积和天线尺寸.使用电磁仿真软件CST Microwave Studio(R)对天线的结构参数进行了优化设计,并根据仿真所得到的电流结果对天线的宽带特性和定向辐射特性进行了解释.测试结果表明,该天线在1.88～3.06GHz的频带内反射系数低于-10dB,相对带宽达到了47.3％.在工作频段内增益为4.0 ～ 6.3dBi,天线总体尺寸为0.34λ0 ×0.58λ0,其宽频带可以用于PCS/UMTS/WLAN等多个领域,而简单的结构和较小的尺寸对于组成阵列也是有益的.     

同轴馈电耦合微带天线的MPSTD-FDTD分析

将多区域时域伪谱(MPSTD)与时域有限差分(FDTD)相结合的混合算法应用于同轴馈电耦合微带天线的分析,该混合算法充分发挥两种时域算法的优越性,对同轴馈电耦合微带天线进行了准确建模与快速分析,数值仿真验证了该算法的有效性和准确性。     

一种小型超宽带微带天线

给出了一种小型化超宽带微带天线,该天线采用微带线对半圆形和矩形组成的阶梯状辐射单元进行馈电,基板背面为相似形缺陷地结构窗口。天线参数采用电磁仿真软件CST进行仿真和优化。所设计的小型化超宽带微带天线相对带宽达144.9%(2.15～13.47GHz),带内回波损耗均在-10dB以下,整个工作频段内天线的增益平均在4dB以上,天线的辐射方向图形状在频带内基本保持不变。该天线具有结构紧凑和形状简单的特点,易于加工和集成。最终实际制作了天线样品,并进行了测试,实测数据与仿真结果吻合良好。实验结果表明该微带天线具有良好的小型化和超宽带特性。