基于六端口网络的泄漏对消拓扑结构设计

设计了一种基于六端口网络的电路拓扑结构,可用来有效地抑制泄漏信号。该六端口网络主要由3个3 dB定向耦合器和一个不等分功分器组成。在与接收天线信号对应的2个输出端口,发射天线的泄漏信号经过移相后等幅且反向,使泄漏信号相互抵消,从而显著改善雷达网络收发天线之间的隔离性能。为验证该泄漏对消技术,设计并仿真验证了一种工作于22~26 GHz的电路拓扑结构。在工作频段上,该泄漏对消电路的隔离度小于-29.5 dB,并于中心频率处达到-44 dB的最大衰减。仿真结果证明,该电路可以有效提高单天线收发系统的隔离度,改善发射端到接收端的信号泄漏问题。     

光子晶体在提高雷达收发隔离中的应用研究

光子晶体是一种具有频率禁带的新型周期结构,它独特的频率带隙特性使其具有广泛的应用前景.简单介绍了雷达收发隔离常用措施,将光子晶体高阻表面应用到收发隔离中,设计了一种用来改善雷达收发天线隔离度的高阻抗电磁表面结构,实测结果表明该结构改善收发隔离度达15 dB以上,效果显著.     

基于磁性光子晶体的多端口环行器设计

基于二维三角晶格和正方晶格光子晶体分别设计了六端口和八端口光子晶体环行器.环行器由硅介质柱光子晶体波导和铁氧体介质柱缺陷构成.所设计的六端口环行器每个波导连接处只有一个铁氧体材料,能够有效降低损耗;八端口环行器波导连接处添加了多个铁氧体材料可有效提高隔离度.使用有限元法对电磁波在环行器中的传输进行了仿真验证.计算结果表明,六端口环行器各端口的隔离度达到22～38 dB;八端口环行器各端口的隔离度达到21.7～40.5 dB.设计的多端口环行器具有结构简单紧凑、隔离度高、损耗低的优点.     

Ku频段Si基异质集成MEMS表面贴装型环行器

随着现代电子技术的发展,通信收发系统趋向小型化,对射频前端的环行器提出了小型化的迫切需求,微电子机械系统(MEMS)环行器与传统环行器相比具有尺寸小、精度高、功率高的优势。创新性地提出了一款基于MEMS工艺的可表面贴装使用的环行器,最终尺寸为6 mm×6 mm×2.6 mm,工作频率为14～18 GHz,器件损耗小于0.65 dB,隔离度大于18 dB,电压驻波比小于1.4,满足用户需求;与传统微带环行器相比,其具有精度高、一致性好、可批量化生产等特点,同时通过金属化通孔实现微波信号垂直传输,避免出现金丝/金带键合使用时的匹配复杂等难题,在通信和雷达收发组件领域有着广泛应用。     

W波段FMCW介质透镜天线的研究

介绍一种W波段调频连续波（FMCW）体制的介质透镜天线,其结构形式简单,性能稳定可靠,解决了调频连续波的较高收发隔离度的要求,天线的收发隔离度可达58dB以上。天线副瓣电平可达-24dB,电压驻波比在1GHz带宽内小于1．5,600MHz带宽内小于1．3,天线效率在整个带宽内可以达到70％以上。     

一种应用于WLAN的单刀双掷微带开关的设计与实现

一种应用于WLAN的单刀双掷开关模块采用射频微带技术,结合阻抗变换理论来控制微带线上电磁波的传输,同时它还采用高速通断二极管来实现收发通路的切换。该开关模块已经应用到了2.4GHz WLAN射频功率放大器中,它在TX与ANT接通模式下,TX端的回波损耗为-25.1dB,TX与RX端的隔离度为-30dB,ANT与TX端的插入损耗为0.21dB;在RX与ANT接通模式下,ANT端的回波损耗为-17.2dB,TX端与ANT的隔离度为-25.5dB,RX端与ANT端的插入损耗为1.1dB。     

高隔离度的连续波雷达收发天线系统

连续波雷达在强杂波下低空目标探测方面较常规脉冲雷达具有显著的优势。由于连续波雷达是同时发射和接收, 提高连续波雷达收发天线隔离是实现低空远程探测的关键。文中采用减小收发天线的互耦法和吸收法,极大地提高了连 续波雷达波导缝隙平面阵列天线系统的隔离度,用试验验证了其设计的有效性,实测结果与仿真数据相吻合,隔离度大于100 dB,对连续波雷达收发天线隔离度的工程设计具有一定的参考作用。     

一种0.1-1.2GHz的CMOS射频收发开关芯片设计

本文设计了一种低插入损耗、高隔离度的全集成超宽带CMOS射频收发开关芯片。该电路采用深N阱体悬浮技术,在1.8V电压供电下,该射频开关收发两路在0.1-1.2GHz内的测试结果具有0.7dB的插入损耗、优于-20dB的回波损耗以及-37dB以下的隔离度。本开关采用GLOBALFOUNDRIES 0.18μm CMOS工艺,芯片总面积为0.53mm2。本文网络版地址:http://www.eepw.com.cn/article/233865.htm     

一种4阵元BDII/GPS抗干扰接收机RF前端设计

实现了一种双通道4阵元接收前端,包含一种低插损无源三端口分路器。在公共端口复用有源低噪声放大器,替代了常规的分路有源放大及功率分配电路,通过电路复用减小了通道功耗,将常规的双频段功率分配插损从3 dB分配插损及约1 dB器件损耗减小至0.5 dB。该多端口无源电路实现了30 dB以上的隔离度,还减少了一级预选滤波器。给出了高线性度通道的设计方法,提高通道输入线性度(IIP3)的同时降低了功耗,优化了通道噪声系数,实现了一种4阵元低功耗BDII/GPS双模抗干扰有源天线。测试结果表明,该接收机同时实现了4通道3.63 W总功耗,输出线性度(OIP3)超过29 dBm,噪声系数小于1.5 dB,抗单音干扰优于90 dB。     

X波段低变频损耗混频器设计

采用商用肖特基势垒二极管HSMS-2822,研制了低变频损耗、高隔离度X波段单平衡混频器。为实现所需要的混频带宽,本振信号和射频信号采用三分支定向耦合器耦合输入,仿真研究表明其能有效地改善工作频率带宽,提高本振端口与射频端口间的隔离度。通过设计合理的空闲频率回收电路,回收利用空闲频率能量,能有效地降低混频器变频损耗,提高本振信号、射频信号及空闲频率信号到中频端口的隔离度。在10.6GHz,测得最小变频损耗5.67dB;在10～11.5GHz,混频器变频损耗为6.4±0.7dB,变频损耗平坦度好,RF-IF隔离度优于27dB,LO-IF隔离度高于24dB,LO-RF隔离度优于14dB。     

W 波段宽带正交模转换器研制

为满足W波段双通道接收系统的需要,实现将天线接收到的线极化或圆极化电磁波分离出正交的垂直极化和水平极化电磁波,研制出了工作频带宽、性能优、结构简单、适合大批量生产的波导正交模转换器(OMT)。在80～102GHz频带内,即相对于中心频率91GHz的24%频带内,测得水平极化传输损耗典型值为0.8dB、垂直极化传输损耗典型值为0.4dB;各端口回波损耗优于15dB;隔离度典型值为21dB。     

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。     

采用自适应信号处理技术的低成本回波抵消器

提出了一种低成本回波抵消电路方案,采用了自适应信号处理技术,可用于连续波雷达系统中的射频收发前端,能改善载波泄漏和收发隔离度指标,从而提高接收机前端的动态范围。仿真结果表明,在采用环形器作为收发隔离器件的典型应用条件下,采用回波抵消电路后,前端可以获得57 dB以上的收发隔离度改善。该电路结构简洁、算法运算量小、载波抑制特性稳定、收敛迅速,而且对器件指标的要求并不苛刻,有利于提高系统的经济性。     

相控阵孔径级同时收发技术研究

传统同时收发技术主要针对无线通信中的单元级天线配置进行研究,文中以大规模阵列作为研究对象,研究针对孔径级的收发同时技术,实现了大规模相控阵体制下的收发隔离。结合自适应阵列加权和收发隔离技术,以拉格朗日乘子法获得最优加权矢量。通过最小化耦合信号、最大化期望方向增益来构造代价函数,求得在线性约束最小方差准则下的最优权值。结果表明:在不影响目标检测性能的情况下,该方法能提供110 dB以上的隔离度,具有一定的工程参考意义。     

基于组合型阻抗匹配薄膜环行器的设计

利用阻抗匹配网络转换器对结型薄膜环行器进行阻抗匹配,利用四分之一波长阻抗匹配和渐近线渐变锥型微带线的阻抗组合形式来代替传统的四分之一波长阻抗匹配。HFSS仿真的隔离损耗和回波损耗两个参数的结果显示组合形式的阻抗匹配的环行器性能比传统匹配的环行器的性能好,带宽变得更宽。实测数据(最低点)显示环行器在工作频率为15.5 GHz时,插入损耗(|S_(21)|)为5 d B,隔离度(|S_(21)|)为42 d B,回波损耗(|S_(11)|和|S_(21)|)达到了20 dB。     

一种新颖的宽频共缆微带分路器设计

随着有源相控阵天线技术的发展,天线设备同系统中的收发终端需要通过采用各类射频、数字和电源类型的线缆进行互联,采用宽频共缆传输技术可以有效降低工程成本和系统重量。设计了一种宽频共缆微带分路器,通过采用传输线的多级阻抗变换原理,在不用额外的滤波电路情况下,在射频工作频段内,总输入端口的电压驻波比小于1.8,通往射频分端口2的S₂₁大于-0.6 dB,通往控制分端口3和电流分端口4的S₃₁小于-45 dB和S₄₁小于-105 dB,实现了良好的隔离度和传输效果。该分路器具有设计简单、隔离度高、信号能量损耗小和易于调试的优点。     

一种具有高隔离度的双频双圆极化卫星通信天线

 提出了一种新型的用于卫星通信的双频双圆极化多层微带贴片天线.该天线采用兰格耦合器正交馈电,分别在420±1.5MHz和450MHz±1.5MH的收发频率实现右旋和左旋圆极化辐射,且满足单一天线收发双工的通信要求;采用耦合贴片馈电方式和附加集总电路滤波网络,有效地改善了两端口之间的收发隔离度.此外,该天线采用高介电常数的介质基板减小了天线尺寸.兰格耦合器采用曲折线技术减小了馈电网络的结构尺寸(约74.6%).仿真和实测结果吻合良好,在工作频带内收发隔离度大于40dB,VSWR小于2.0,增益大于3dBc,0dB增益宽度及3dB轴比宽度均达到80°.     

基于SiGe工艺多抽头电感结构的紧凑型Wilkinson功分器

为了解决传统Wilkinson功分器损耗高、尺寸大的问题,从功分器的理论分析出发,将传统的微带线结构和LC集总式结构进行改进,在隔离电阻处引入频率补偿电容,设计一种新型的多抽头电感结构的紧凑型宽带二等分功分器。所设计的功分器基于0.18μm SiGe BiCMOS工艺。射频/微波电磁仿真显示,在8～16 GHz的频带范围内,功分器的分配损耗小于0.8 dB,隔离度大于20 dB,端口回波损耗大于15 dB,核心电路版图面积仅为0.30 mm×0.25 mm,可满足宽带功分器低损耗、小型化、高隔离度的设计要求。     

C波段单片有源环行器基本单元的研究

本文分析和研究了微波有源环行器所用的基本单元电路——放大器和定向耦合器.利用微波CAD欢件完成了放大器、定向耦合器和有源环行器的设计.模拟分析得出:在3.8～4.2GHz频率范围内,单片放大器的正向增益是6dB.反向隔离度为22dB:单片定向耦合器的正向插入损耗是4dB,反向隔离度为18dB.该有源环行器的隔离度是19dB,正向插损是5dB.实验结果为:放大器在3.5～4.0GHz频率范围内,正向增益是4.5dB,反向隔离度是23dB;定向耦合器在3.2～3.8GHz频率范围内,正向插入损耗是8dB,反向隔离度为23dB.     

“工”形结构在天线耦合中的应用研究

本文分析了天线间耦合度的计算方法,探索了＂工＂形耦合元件减少天线间耦合的原理,并使用FEKO进行仿真。利用本文介绍的去耦方法,在300MHz隔离度提高了9dB,同时在300～500MHz范围内隔离效果都达到5dB以上,有效拓宽了天线的工作频带。