基于LTCC工艺的通讯用表贴环行器研究

随着通信技术不断的发展,要求环行器体积小型化、贴片化,便于集成,传统的块体组装工艺生产的环行器在体积上已很难满足市场新需求,本文介绍了利用LTCC工艺制作新型通讯用表贴环行器,该类产品的特点是体积小,便于集成,外形尺寸小于常规器件的五分之一,同时对涉及的环行器设计和LTCC工艺进行了深入的研究。     

低频集总参数环行器的设计分析

本文对低频集总参数环行器的等效电路进行了分析,给出其结阻抗的表达式,计算了结电感和匹配电容,对集总参数环行器的设计过程进行了阐述。     

低频集总参数环行器的设计分析

本文对低频集总参数环行器的等效电路进行了分析，给出其结阻抗的表达式，计算了结电感和匹配电容，对集总参数环行器的设计过程进行了阐述。     

微带环行器的磁路设计

本报告叙述了微带环行器的磁路设计,给出了磁路参数计算的经验公式和曲线。根据这些公式和曲线,当环行器的电路参数确定后便可迅速地算出所需磁路参数和磁路结构尺寸;并讨论了磁路温度稳定性与环行器性能的关系,给出了3.7～4.7GHz环行器与隔离器的设计例子与实验结果。     

宽温稳定的微带集中参数环行器

本文提出了一种供微波集成电路实际使用的微带混合型集中参数环行器,具有制作工艺简便、成本低、体积小、性能稳定的特点。着重介绍了集中参数环行器的温度补偿理论和实际可行的补偿方法。设计中采用磁热温度补偿合金和具有负温度系数的偏置磁场,并用接近零温度系数的电容,获得了环行器、隔离器的宽温稳定性,即从-40℃～+85℃,环行器和隔离器的工作带宽大于8%,插入损耗小于0.8dB(带内最佳值小于0.5dB),极温下隔离大于18dB(带内最佳值>30dB),中心工作频率的漂移为0.035%/℃。     

易集成的S波段小型化环行器的研制

采用半集总参数设计思路,利用高场工作模式和双Y中心结内导体形式,研制出了一种S波段电性能优良、体积十分小巧且易于集成的小型化环行器。环行器测试结果：在3．2GHz附近9％带宽范围,插损≤0．35dB,隔离≥20dB,驻波≤1．2,能在-55℃～＋85℃的宽温范围工作。     

可扩展毫米波宽带隔离器的便捷设计

针对传统滤波器形状复杂、参数数值奇异、设计繁琐的问题,提出了一种结构简单、易于绘制的宽带隔离器。这种隔离器呈楔形,由外框和内轨组成。每根内轨贡献一个小阻带。隔离器的阻带结构可以由不同位置处的多根内轨组合形成。扩展阻带带宽,增加新阻带,只需增加内轨,而不用重新设计隔离器。使用HFSS电磁场仿真对设计思想进行验证,并就内轨间距、轨线宽度等参数进行了分析。还使用印刷电路工艺,设计了原型隔离器,并进行实测。仿真和实测结果吻合,都具备阻带带宽为10 GHz,相对带宽超40%的宽带效果。它的结构和设计过程简单,可方便地嵌入集成电路芯片电源网中,即使数字工程师也容易掌握。隔离器还具有良好的可扩展性,便于阻带调节。     

基于GaAs IPD的小型化高选择性X波段宽带带通滤波器

文中设计并实际开发了一种基于砷化镓(Gallium Arsenide, GaAs)集成无源器件(Integrated Passive Device, IPD)技术的小型化高选择性宽带带通滤波器。首先，所提出的带通滤波器是通过引入集总参数谐振器来设计的，以实现高选择性和宽带性能。其次，进一步研究了实现高选择性和宽带性能的工作原理。最后，为了证明所述性能，基于GaAs-IPD技术设计、制造和测量了一个紧凑型高选择性宽带带通滤波器。该滤波器工作频率覆盖了整个X波段(6～13 GHz),相对带宽为74.0%,带外实现了四个传输零点，从而实现了高选择性和良好的带外性能，芯片尺寸为0.05λ₀×0.03λ₀。比较了实测结果与电磁仿真结果，验证了该设计的可行性。     

基片减薄结构的薄膜环行器的仿真设计

利用三维电磁仿真软件HFSS研究了基片减薄结构对微带薄膜环行器性能的影响。提出了一种减薄非磁性介质基片的结构:首先将基片进行减薄处理,再与具有孔洞的硅基片结合,组合成复合基片。研究了复合基片结构对薄膜环行器S参数的影响。研究结果显示这种基片处理过的环行器能显著改善环行器的性能,尤其在器件的工作带宽方面,从原有的435 MHz提高到745 MHz。这为制备出宽带薄膜环行器取代块材环行器,为器件的小型化、轻量化、集成化提供一定的参考。     

法拉第磁光隔离器

法拉第磁光隔离器可有效地消除光学反馈,在稳频激光、激光通讯和激光信息处理等系统中得到广泛应用。本文介绍了其工作原理、典型结构和各类法拉第材料的特性,说明了可调谐隔离器和宽带隔离器的结构和原理,并报告了国际市场上商品磁光隔离器的简况。     

一种小型化超短波单极子天线设计

超短波天线在舰船飞机上应用很广,天线的小型化有利于提升其隐蔽性、稳固性,因此对天线的小型化设计显得异常重要。采用加载集总元件和宽带匹配网络的方式,设计了一款新型超短波天线。将宽带匹配网络做成一个微带电路结构与天线辐射单元直接相连的一体化设计,进一步减小了天线的长度;采用 Matlab 和 HFSS 软件联合仿真,并运用遗传算法优化计算全部集总元件的具体数值。天线在100 MHz~400 MHz频段范围内的驻波系数 VSWR(电压驻波比)小于3,水平方向全向辐射。天线和匹配网络总的物理长度仅为255 mm,实现了小型化的要求。制作了天线实物并测量,实测天线参数与仿真参数吻合较好,达到了设计目标。     

解析小型化宽带微带环行器

铁氧体环行器是一种用来实现天线共用、级间隔离等问题的微波器件,其主要是借助微波场和直流磁场对铁氧体共同作用从而形成一种旋磁效应,目前在微波通讯、航天、航空等领域应用较为广泛。微波集成电路的高度发展给器件的高集成化和小型化提出了更高的要求,微带环行器相对于其他的一些器件具有易于集成化和体积小的优势,所以微带环行器开展高带宽、小型化方面的研究具有极其重要的意义。本文在简单介绍微带环行器的研究背景和意义的基础上,从微带环行器结构的选择、微带环行器匹配方式的选取和微带线的加工工艺等三个方面对微带环行器的研制进行阐述,并对微带环行器的发展趋势做了简要分析。     

微波接收机低噪声前端的结构设计

本文介绍用模块结构方法设计的接收机前端,它是五厘米波段的微带集成高频组件。限幅器、环行器、隔离器、场效应管放大器、混频器和前置中频放大器,均包括在该组件内。这种组件具有结构紧凑、体积小、能对付恶劣环境、电性能稳定和可靠等特点。     

微波铁氧体器件在雷达和电子系统中的应用、研究与发展(上)

详细介绍了微波铁氧体器件在雷达、通讯等领域中的应用.恒场类器件有环行器、隔离器,主要应用在发射和接收系统中,变场类器件有移相器、变极化器、开关和调制器等,主要应用在天线和馈电网络中.文中用统一的理论,非互易性原理,对微波铁氧体的工作原理予以深入研究.对应用中的2类非线性问题,高功率自旋波非线性激发和进动非线性引发的倍频、混频和互调现象,进行了分析和计算,并提出了克服非线性的方法.通过高频电磁场结构仿真HFSS验证了上述非互易理论和非线性问题分析的正确性.     

8千兆赫频带的低噪声大功率砷化镓场效应晶体管放大器

一、引言目前微波通信设备中已广泛使用低噪声、大功率GaAs FET(砷化镓场效应晶体管)放大器。近年来的发展趋势是使这些放大器体积缩小、重量减轻并实现宽带化。GaAs FET放大器通常用MIC(微波集成电路)构成,而为了实现小型化,人们正在从采用分布参数电路转向采用集总参数电路的MIC。最近,为了进一步小型化与轻量化,GaAs单片微波集成电路(MMIC)的研究也正在加紧进行。然而,要实现MMIC的定型和批量生产,还要解决很多问题,特别是在通信设备中应用时,对于所要求的数量,所要求的特性的多样性,务必多加考虑。本文为了实现通信设备用的GaAs FET放大器小型化、轻量化、宽带化,并降低成本,研制了集总参数元件和分布参数电路组成的混合结构6～8千兆赫低噪声放大器和大功率     

通信系统射频环行器的研究与设计

环行器是移动通信的重要器件之一,应用于基站的发射和接收系统中.根据结环行器经典理论中的两个环行条件,提出适用于TD-SCDMA环行器的设计流程,并据此给出中心导体为非正六角形的环行器仿真,验证了方法的有效性,结果满足小型化和高性能的设计指标.     

螺旋天线的快速分析及宽带化设计

研究了一种快速计算螺旋天线电特性的新方法,并结合遗传算法对天线进行了宽带、小型化设计。采用直线段对法向模螺旋天线进行划分,应用合成基函数及合成检验函数的矩量法对阻抗矩阵进行了降阶处理,节省了求解矩阵方程所需的时间和存储量。结合遗传算法对加载法向模螺旋天线上的加载集总元件的值、加载位置以及匹配网络参数进行一体化优化设计,并采用Sherman-Morrison-Woodbury公式快速求解加载后的矩阵方程,提高了优化设计的效率。最后,成功设计了一副工作在100～1000MHz的宽带小型化螺旋天线。     

一款低相位噪声分谐波采样锁相振荡源的设计

现介绍了一种低相位噪声锁相振荡源，以分谐波采样式鉴相取代传统的分频式鉴相。这种方案除了压控振荡器是高频微波部件外，其余都可以用集总参数的电路构成，系统的结构较简单，便于实现小型化，突出优点在于它的灵活性，一个宽带取样鉴相器可对各个频段的压拉振荡器直接进行取样鉴相和锁相。在同等条件下，分谐波采样式锁相源比分频式锁相源的相位噪声更低。     

微波集成隔离器的仿真与设计

通过在旋磁基片上集成结环行器和TaN功率薄膜负载,设计出了小型化的微波隔离器.利用电磁场仿真软件HFSS对设计进行建模、分析和改进,得到在8～9 GHz内,隔离度大于20 dB,插入损耗小于0.5dB,电压驻波比小于1.25的集成化隔离器.设计所得的微波隔离器达到了应用的指标,且符合微波通信器件小型化和集成化的发展要求.     

微波环行器设计

本书给出有关环行器设计和保护高功率微波源使之免为反射功率损坏方面的知识。是一本讨论作为微波系统中一个关键器件一环行器的专著。书中对环行器与隔离器下了明确的定义。并对环行器的理论及设计方法作了清晰的阐明。书中包含了有关环行器设计方面的各个环节;如基本理论,环行器指标,铁氧体材料选择和阻抗匹配网络综合。作者从性能优化的角度讨论铁氧体材料的选择,从五种常用的带线技术中精选出三种最适于环行设计和封装的形式。本书将有助于确定最简单的制造方法和性能价格比为最有效的设计方法。