超宽带高抑制无反射带通滤波器的设计

为了提高无反射带通滤波器的带宽和衰减,设计一款基于集成无源器件技术的小型化、超宽带、高带外抑制的无反射带通滤波器。该滤波器由无反射低通滤波器、无反射高通滤波器和匹配电路级联而成,无反射低通、高通滤波器级联可实现超宽带,通过在匹配电路的上下频带各引入一个零点的方法,将滤波器的带外抑制峰值提高到了40 dB。通过HFSS软件在硅衬底上对其进行建模仿真,最终实现了所需的无反射带通滤波器。该滤波器的中心频率f_0为2.43 GHz,中心频率处的插入损耗为1.17 dB,BW_(-3dB)≤1.86 GHz,带外抑制≥40 dB,回波损耗在12 dB左右,整体尺寸仅为2.65 mm×1.25 mm。三维电磁场仿真结果表明,该款无反射带通滤波器的相对带宽为76.5%,衰减为40 dB。     

层状无机物和石墨复合涂层的吸波特性研究

首次采用层状无机物作为吸波剂与石墨吸波剂复合,制备出了双层复合吸波涂层.层状无机物的复磁导率的实部μ'≈1,虚部μ"≈0,说明它是一种介电损耗型吸收材料,通过介电损耗来吸收和衰减电磁波.并探讨了底层层状无机物和表层石墨用量对吸波性能的影响,实验结果表明:增加表层或底层吸波剂含量,均能使吸波性能曲线向低频端方向移动,反之,吸波性能曲线向高频端方向移动.当底层层状无机物和表层石墨的质量分数分别为11.0%和16.6%时,制得了最大反射损耗为-22.27dB的双层复合涂层,其中小于-5dB和-10dB的频宽分别为5.36GHz和3.12GHz.     

一种基于LTCC 的吸收式低通滤波器的设计

为了阻止阻带反射信号回到信号源,设计了一款LTCC半分布式吸收低通滤波器。该滤波器通过衰减电阻把阻带能量衰减掉,在不增加插入损耗的情况下达到吸收阻带反射信号的效果。仿真结果表明,该款滤波器的3 dB截止频fc=2.5 GHz,带内回波损耗大于20 dB,6fc处对反射信号的吸收大于12 dB,3.7 GHz处的带外抑制大于20 dB,模型尺寸仅为4.8 mm×3.6 mm×1.43 mm。     

一种新颖的4bit和5bit超宽带GaAs单片数字衰减器

介绍了一种新颖的DC～20GHz的4bit和5bit GaAs单片数字衰减器的设计、制造和测试结果.该衰减器的设计采用纵向思维的方法.最终得到的4bit数字衰减器的主要性能指标是:在DC～20GHz频带内,插入损耗≤3.5dB,最大衰减量15dB,衰减步进1dB,衰减平坦度≤0.2dB,衰减精度≤±0.3dB,两端口所有态的电压驻波比≤1.6,相对于参考态,衰减态的插入相移在-10°～5°以内,芯片尺寸1.8mm×1.6mm×0.1mm.5bit数字衰减器的主要性能指标是:在DC～20GHz频带内,插入损耗≤3.8dB,最大衰减量15.5dB,衰减步进0.5dB,衰减平坦度≤0.3dB,衰减精度≤±0.4dB,两端口所有衰减态的电压驻波比≤1.8,相对于参考态,衰减态的插入相移在-14°～2°以内,芯片尺寸2.0mm×1.6mm×0.1mm.     

基于氮化铝技术的表贴型微波封装

采用氮化铝多层布线技术,运用垂直过渡方式实现微波信号从基板底部到表面的信号传输,完成表贴式微波封装设计。在DC-18GHz内,该表贴互连反射损耗小于-15dB,插入损耗小于1.0dB。采用该技术封装了6～18GHz宽带放大器,封装尺寸为5mm×5mm×1.2mm,频带内反射损耗小于-10dB,增益15dB,平坦度小于1dB;另外还封装C波段5W功率放大器,封装尺寸为8mm×8mm×1.2mm,带内增益大于25dB,反射损耗小于-10dB,饱和输出功率37dBm,效率35%。采用技术的表面贴装放大器性能上能够满足微波通信、雷达应用,可用回流焊安装,适合规模生产。     

波导带通滤波器与微带转换装置的设计

利用三维仿真软件HFSS首先设计了K波段7阶电感E面带通波导滤波器,以及波导-微带转换器.其中波导滤波器的中心频率为19 GHz,带宽为3 GHz,带内损耗小于0.1 dB,端口反射小于-20 dB;而波导-微带的转换器在16～20.8 GHz的带宽内端口反射小于-20 dB,带内损耗小于0.1 dB.然后将两者有效结合为一体,其工作带宽为17.5～20.5 GHz,带内损耗为0.3 dB,端口反射小于-15 dB,带外抑制小于-30 dB,可以满足实际系统应用的需求.     

基于悬置微带结构的无反射滤波器

通过悬置微带传输线结构进行了无反射滤波器的研究和设计。首先利用耦合线结构设计了中心频率为3.92 GHz,插入损耗为0.32 dB,在0.1～10 GHz内回波损耗超过11.6 dB,中心频率处超过38 dB的双端口无反射带通滤波器;又利用λ/4开路谐振器和λ/4短路谐振器作为滤波单元,设计了中心频率为4.25 GHz,回波损耗在1.5～6 GHz内超过11 dB,在中心频率处超过40 dB的双端口无反射带阻滤波器。所提出的这两款无反射滤波器具有无反射频带范围宽、工作频带内S₁₁衰减大、多层自封装等突出优点。     

石墨烯/铜镍铁氧体复合材料的制备及性能研究

为制备出宽波段磁波衰减材料,采用水热法制备得到了石墨烯/铜镍铁氧体复合材料（CNFRGO）,并对其进行SEM、XRD、红外光谱和拉曼光谱表征分析;然后测量其2~18 GHz的电磁参数,并计算其损耗角正切值和反射损耗,进而分析其微波衰减性能;最后,测量其中远红外波段的复折射率,利用测量数据和T矩阵法计算分析其红外波段消光和吸收性能。结果表明,尖晶石型铜镍铁氧体纳米颗粒吸附在还原石墨烯上,粒径大部分约为20 nm;CNFRGO同时具有介电损耗和磁损耗两种机制,其反射损耗低于-10 dB的频宽为3.7 GHz,在11.8 GHz处有峰值-14.7 dB;CNFRGO在近红外波段消光较强主要由散射引起,中远红外波段则主要由吸收决定,而其吸收能力在近红外和中红外波段较强,但在远红外大气窗口内相对较弱。因此,CNFRGO可同时吸收微波和红外辐射,是一种良好的微波与红外兼容材料。     

12dB微波薄膜衰减器的设计与制备

基于T型衰减网络结构设计并仿真了工作频率为DC~3GHz的微波薄膜衰减器,并采用磁控溅射法在BeO基片上制备了TaN微波薄膜衰减器。仿真结果表明,所设计的微波薄膜衰减器在DC~3GHz工作频率内,衰减量为12 dB,输入端口电压驻波比小于1.1。测试结果表明,所制备的微波薄膜衰减器在DC~3GHz工作频率内,衰减量为(12.0±0.5)dB。     

GaN MMIC六位数字衰减器的设计

基于GaN HEMT工艺成功研制出一款宽带六位数字衰减器,衰减范围为0～31.5 dB.通过研究GaN HEMT开关器件模型及电阻式衰减网络,选取合适的衰减器拓扑,减小了衰减器的插入损耗,提高了衰减精度,缩小了芯片尺寸.测试结果表明,在2～ 18 GHz频带内,该衰减器的插入损耗小于4.8 dB,64态衰减精度均方根误差小于0.6 dB,输入回波损耗小于-13 dB,输出回波损耗小于-12.5 dB,附加相移为-14°～4°.在10 GHz下,其1 dB压缩点输入功率达到34.5 dBm.裸片尺寸为2.30 mm× 1.10 mm.     

漂珠/钡铁氧体/聚苯胺复合材料的制备及吸波性能研究

以溶胶–凝胶自蔓延燃烧法与原位掺杂聚合法相结合的方式制备了漂珠/钡铁氧体/聚苯胺复合材料。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅立叶红外光谱仪(FTIR)等表征了材料的微观形貌、晶体结构及组成。采用矢量网络分析仪在2~18 GHz频段内测定了复合材料的电磁参数。结果表明:所制材料的介质损耗和磁损耗最大值分别为0.30和0.52;当样品吸波层厚度为3.0 mm时,在电磁波频率为7.1 GHz时样品的反射损耗峰值为–33.74dB,在–20 dB的吸收带宽为3.2 GHz。     

热处理对羰基铁粉磁性能和吸波性能的影响

为了改善羰基铁粉的微观结构和吸波性能,对羰基铁粉吸收剂在氮气氛下进行了热处理,热处理温度为300℃,热处理时间为30 h,研究了羰基铁粉的磁性能和在2～18 GHz的吸波性能。以热处理前后羰基铁粉作为吸收剂制备了单层吸波涂层,涂层的厚度为1.2 mm时,热处理羰基铁粉吸波涂层在10.2～15.4 GHz反射率R小于-10 dB,反射率小于-10 dB的频宽为5.2 GHz,反射率小于-5 dB的频宽为10 GHz;最大吸收峰在12.8 GHz,反射率R为-22.68 dB。磁性能研究表明,热处理后随着矫顽力的增加,在2～18 GHz羰基铁粉的微波吸收峰向高频移动,而且吸收峰变宽,吸波性能得到大幅提高。     

不同形状特征的碳基复合材料吸波性能分析

基于短切碳纤维、碳纳米纤维、石墨烯及炭黑,分析研究碳基复合材料中吸收剂形状比对电磁特性,尤其是吸波性能的影响。采用矢量网络分析仪测试基于不同形状比吸收剂形成碳基复合材料的电磁参数,并且计算出样品理论反射损耗。结果发现,随着频率的增加,碳基复合材料的介电常数逐渐减小;碳纳米纤维样品厚度为2 mm,在8 GHz时反射损耗达到-8 d B;炭黑与石墨烯质量比为1∶1时,在0. 5~12. 8 GHz频段内损耗角正切tanδ随频率的增大而增大且样品厚度为2mm时,其在12~16. 2 GHz反射损耗小于-10 d B,且在12. 8 GHz时反射损耗达到-22. 5 d B。通过对不同形状比吸收剂形成碳基复合材料的电磁参数分析,发现具有一定长径比或较大比表面积的吸收剂复合有利于提升碳基复合材料的吸波性能。     

螺旋形碳纤维结构吸波材料的制备及性能研究

用基板法以乙炔为碳源,镍板为催化剂,PCI,为助催化剂,通过化学气相沉积制备了螺旋形碳纤维手性吸收剂,并研究了其在2～18GHz的微波电磁特性：具有较高的介电损耗,电磁参数随频率的增大有减小的趋势,有利于实现宽频吸波。以螺旋形碳纤维作为吸收剂制备了Nomex蜂窝夹芯结构吸波材料,复合材料的厚度为9．5mm时,在3．76～18GHz反射率R小于-10dB,反射率小于-10dB的频宽为14．24GHz;最大吸收峰在10．4GHz,反射率R为-21．62dB。探讨了螺旋形碳纤维的吸波机理,螺旋形碳纤维是一种非常有发展前景的手性吸收剂和吸波材料。     

(Zn_(0.3)Co_(0.7))_2-W型钡铁氧体电磁特性及吸波性能

采用sol-gel法合成了Ba(Zn0.3Co0.7)2Fe16O27六方铁氧体样品。通过XRD、SEM和Agilent8722ET网络分析仪等表征手段,研究了样品的显微结构、电磁特性及吸波性能。结果表明:在1250℃下制得的样品基本为单一相的Ba(Zn0.3Co0.7)2Fe16O27铁氧体。样品在14GHz附近出现介电损耗峰,在8～12GHz和15～17GHz内出现很宽的磁损耗。当吸波涂层厚度为1.85mm时,在15.3GHz左右反射损耗峰值可达到–23dB,并且在9～18GHz内反射损耗RL小于–10dB,具有优异的微波吸收性能。     

On the design and performance of a 6-18 GHz three-tier matrixamplifier

A 3×3 matrix amplifier for the 6-18-GHz frequency band has been developed. Using MESFETs fabricated on VPE (vapor-phase epitaxial) material, gains of G=23.5±0.5 dB with a maximum reflection loss of RL=-10 dB were obtained from 5.2 to 18.7 GHz. Gain improvement to G=29.1±1.1 dB at a worst-case reflection loss of RL=-7.5 dB between 4.6 and 18.3 GHz when MBE (molecular-beam epitaxial) material was used for the MESFETs. In addition to the experimental results, important design considerations, especially in regard to the termination impedances of the idle ports, are discussed     

多口三环CSRR微带低通滤波器的研究与设计

提出一种新型的多口三环CSRR结构,利用CSRR谐振器的单极点低通特性和环与微带线之间的耦合,构成低通滤波器.分析该结构的等效电路模式,指出谐振频率的计算公式.使用HFSS适当优化参数,可以得到性能良好的低通滤波器.其-3 dB截止频率8.76 GHz,通带内插入损耗小于0.3306 dB,通带内回波损耗小于-13.810 2 dB,衰减15 dB以上阻带带宽达到10.31 GHz.为了改善通带内的回波损耗,在微带线两侧加载并联开路枝节.其-3 dB截止频率8.385 GHz,通带内插入损耗小于0.174 7 dB,通带内回波损耗小于-19.707 7 dB,衰减15 dB以上阻带带宽达到10.7 GHz.     

基于耦合腔的太赫兹垂直传输结构

提出了一种工作在110 GHz的耦合腔垂直传输结构。在垂直金属腔的两端对称地装配两个模式变换单元,作为波导的两个激励端口。模式变换单元在50 μm厚度石英基片上实现,该基片采用通孔结构和双面镀金工艺。因此,该垂直传输结构在太赫兹频段具有较低的插入损耗。仿真结果与测试结果拟合良好,模式变换单元的 S₂₁仿真结果为?0.7 dB,测试结果小于?1.3 dB,在105~116 GHz带宽的反射系数低于?10 dB。     

宽带高增益圆极化微带天线与阵列

设计了一副宽带高增益圆极化微带天线,并进行组阵分析。天线中心频率2.6 GHz,通过增加寄生贴片和空气层来提高天线单元的增益和带宽。上下两层介质板上边长不同的切角方形贴片分别激励一个低频与高频的圆极化模,有效地拓宽了轴比带宽。仿真结果表明,反射系数|S11|<-10 dB带宽21.8%,3 dB轴比带宽12.0%,中心频率点增益9.0 dBi。对天线单元进行加工测试,与仿真结果较为吻合。设计了2×4元阵列,并进行了仿真,增益提升至17.5 dBi,3 dB轴比带宽10.4%。     

Long-wavelength monolithic GaInNAs vertical-cavity optical amplifiers

We report on the continuous-wave amplification characteristics of an optically pumped 1.3-/spl mu/m multiple-quantum-well GaInNAs-GaAs vertical-cavity semiconductor optical amplifier (VCSOA). The VCSOA structure was monolithically grown by molecular beam epitaxy and operated in reflection mode in a fiber-coupled system. The maximum on-chip gain attained, limited by the onset of laser action, was 15.6 dB at 196 mW of 980-nm pump power. For a chip gain of 10.4 dB, the optical bandwidth was 10.8 GHz and the saturation output power was -9 dBm. By varying the pump laser power, a maximum extinction ratio of 22.3 dB was obtained. Temperature-controlled tuneable operation of the device is also presented and demonstration of 9 dB of chip gain obtained over 9.5 nm with an optical bandwidth of 12 GHz is reported.