一种用于卫星通信的高隔离全带宽线极化双工器

文中设计了一种Ku 频段新型全金属高隔离度线极化双工器,它由一个正交模耦合器(Ortho-mode Transducer,OMT)和两个不同频段的滤波器组成。OMT 采用非对称无隔膜形式,在保持结构紧凑的同时实现了全带 宽通信,具有优异的线极化特性。为抑制带外信号,提高双工器端口隔离度,上行链路通道采用了结构紧凑、损耗小 的消失模带通滤波器,下行链路通道采用结构简单的阶梯阻抗低通滤波器。测试结果表明,线极化双工器覆盖了卫 星通信上下行链路的全部带宽(上行:13. 75~14. 5 GHz,下行:10. 7~12. 75 GHz),在工作频段范围内反射系数小 于-15 dB,端口隔离度优于85 dB。     

一种新型S频段波导双工器的小型化设计

针对收发频率间隔较近的双工器的设计难点,利用模式匹配法结合优化算法设计了一种新型S频段波导双工器,实现了在收发频率间隔较近时双工器高隔离度、高功率、小型化的要求.仿真及测试结果表明,该双工器接收频率为2.2～2.3 GHz,发射频率为2.025～2.12 GHz,在工作频率内驻波小于1.35,隔离度大于85 dB,整体长度小于700 mm,满足工程使用需求,有较好的实用价值.     

全W波段宽带波导双工器研究

为解决下一代毫米波超宽带探测及雷达系统中谱段覆盖不足的问题,文中提出一款W波段宽带波导双工器的设计,能实现两个宽带谱段信号的分离和合并。首先提出基于波导混合网络原理的波导型双工器架构设计;其次,结合高通滤波器结构,提出全W波段波导双工器的优化设计;最后,基于数控CNC技术对该W波段双工器进行制备。该双工器不仅能够实现宽带频分/频合和通道间高隔离性能,且具有高频段、易工艺实现的简单结构。实际测试结果表明该双工器能够将W波段划分为75～94 GHz和94～110 GHz两个频段(3 dB相对带宽分别为22.6%和15.7%),两通道内插入损耗分别约为-0.5 dB和-0.6 dB,通道间隔离度基本优于-15 dB,且实测性能均与仿真数据一致。此外,该W波段波导双工器易被扩展至太赫兹频段应用。     

一种基于模式匹配法的新型波导双工器设计北大核心CSCD

为进一步提高频带间隔离度,获得陡峭的抑制边带同时不增加体积,文中设计了一款新型的S频段波导双工器。在传统膜片式波导滤波器的基础上,低频滤波器提出了一种新型的波导CT型感性交叉耦合结构,高频滤波器引入非谐振腔结构,工作频段为2.025~2.12 GHz&2.2~2.3 GHz。根据其结构的不连续性,采用模式匹配法进行快速分析设计。该双工器在通带的高、低频带外均产生了传输零点,在2.2~2.3 GHz与2.025~2.12 GHz频段内,隔离度分别大于60 dB与90 dB,回波损耗大于20 dB。与同等性能的传统双工器相比,该双工器尺寸小、设计简洁,可在电子工程中广泛应用。     

低损耗高抑制LTCC双工器设计与实现

该文通过低温共烧陶瓷(LTCC)技术设计了一款低损耗高抑制双工器。该双工器由LC结构低、高通滤波器组成,在双工器的两个频段中分别引入串、并联谐振产生传输零点,从而提高双工器的抑制效果与隔离度。所设计的双工器具有插入损耗低,隔离度高,阻带抑制高及尺寸小等特点。实验结果表明,双工器在低端(0.95～1.35 GHz)和高端(1.65～2.15 GHz)时插入损耗均小于2.5 dB,且在1.65～2.15 GHz与0.95～1.35 GHz时抑制大于23 dB,具有良好的应用前景。     

微波注入实验用高隔离度双工器的研究

微波注入实验要求微波注入电路和效应监测电路的接入不影响正常的电路器件工作状态,同时要求注入电路隔离度足够大。在此设计了一种高隔离度微波双工器0～800MHz和1.4～4.5GHz,两信号通道内插入损耗小于0.2dB;0～400MHz和1.5～4.5GHz两信号通道隔离度大于50dB。这种微带线型双工器结构紧凑、研制周期短、性能稳定已经在微波效应注入实验系统中获得良好的应用。     

双波段高抑制的LTCC微型双工器设计

该文设计了基于低温共烧陶瓷(LTCC)技术的双波段高抑制、低损耗的双工器。该双工器由低通滤波器和带通滤波器组成,且在低、高频段的阻带抑制方面运用了传输零点理论,在实现双工器低损耗的同时,也实现了在多波段的高抑制,提升了双工器的性能。该双工器在低频段(0.68~0.95 GHz)及高频段(1.43~2.40 GHz)时插损均小于1.2 dB,但在1.43~2.40 GHz时双工器抑制大于20 dB,0.68~0.95 GHz时双工器抑制大于15 dB。在4.9~5.9 GHz时双工器抑制大于13 dB,具有良好的市场应用前景。     

5G毫米波双频段基片集成波导双工器

提出一种适用于5G毫米波无线通信系统的具有高隔离度和优异通带性能的双频段基片集成波导(SIW)双工器。该双工器由一种新型的Y型耦合谐振器和频带独立可控的新型双频段滤波器组成。新型双频段滤波器基于SIW三角形谐振腔,相比传统矩形SIW 谐振腔空载Q值更高,并且设置多种扰动元件以实现两个频带的独立可控。Y型耦合谐振器由圆弧状的微带线拼接而成,最大限度地减弱通道互耦合以提高隔离度。该双频段双工器具有结构紧凑、尺寸小的优点。实际制作的双频段双工器接收通道中心频率分别为27 GHz和36 GHz,发射通道中心频率分别为29 GHz 和39 GHz。实测结果其阻带抑制优于-60 dB,隔离度优于-50 dB,验证了该设计方法的有效性。     

一种Ku频段紧凑型免调试正交器设计

针对传统侧壁耦合式正交器(Ortho-Mode Transducer,OMT)窄带工作特点,提出了通过分析直通路非对称结构高次模激励频率来展宽相对工作带宽的方法。为减小传统正交器调试工作量和尺寸小型化,给出了一种紧凑型免调试正交器,并设计加工了Ku频段正交器进行验证。该正交器在接收(10.95～12.75 GHz)和发射(13.75～14.5 GHz)频段内实测满足电压驻波比(Voltage Standing-Wave Ratio,VSWR)小于1.12∶1,端口收发隔离度大于50 dB,且实测结果和仿真结果符合良好。该正交器不仅指标优良,还具有低成本和容易加工的优点,适合工程推广。     

基于脊波导结构的太赫兹超宽带双工器设计

在射电天文领域,为了实现更宽频带内多谱线同时观测任务,要求太赫兹超导相干接收机向更宽带方向发展。针对下一代太赫兹超宽带接收机的应用需求,提出了一种频段覆盖180~ 420 GHz(相对带宽达87%)的超宽带脊波导双工器设计,主要包括：180~300 GHz频段和320~420 GHz频段宽带脊波导滤波器设计与变换;超宽带太赫兹多级耦合型脊波导双工器优化设计。仿真结果表明该结构能够在180~300 GHz和320~420 GHz频段双工工作,回波损耗整体优于15 dB,通道间隔离度达20 dB以上。     

高性能LTCC双工器的研究与设计

提出一种基于LTCC技术的双工器的设计与实现方法。根据指标设计出相应频段的分支滤波器,再利用T型结将两滤波器的输入端相连接,构成双工器的输入端,最后将它们一体封装。该设计具有结构简单、尺寸小、隔离度高等优点。根据项目需要,设计了一款通带分别为3.45~3.85 GHz和4.9~5.9 GHz的双工器,并利用LTCC技术加工制造,通带的插入损耗小于2 dB,回波损耗优于–15 dB,尺寸仅为4 mm×10 mm×2 mm。     

一种紧凑型Ku频段正交模耦合器的设计

设计了一种结构极为紧凑的Ku频段正交模耦合器（orthomode transducer,OMT）,器件最大尺寸36 mm,公共端口为方波导,适用于复杂的多馈电网络集成系统.通过一系列阶梯变换以及侧壁缝隙耦合形式实现了电磁波的极化过滤,两个输出端口分别对应一种极化波.加工了耦合器实物并进行了测试,实测15%频带范围内端口驻波小于1.6,两端口隔离度小于-50 dB,仿真和实测数据一致.     

具有寄生通带抑制的E波段双工器

通过精密机加工技术制造了一种具有寄生通带抑制的E波段波导双工器。其仿真性能在71~76 GHz,81~86 GHz通带内插入损耗小于1 dB,通带隔离度大于60 dB;在142~152 GHz,162~172 GHz二倍频通带内抑制大于20 dB。实测结果显示该双工器通带内插入损耗最差为0.7 dB;通带隔离度优于60 dB;二倍频处抑制大于20 dB。仿真设计与实测结果高度吻合。该双工器的优异性能确保其适用于5 G通信E波段回传网络中。     

170 GHz和340 GHz CSMRs滤波器选频网络研究

为了实现倍频器多谐波输出,满足系统多频率需求,同时减少成本,增加系统集成度,引入了改进紧凑型悬置微带谐振单元（Compact Suspended Microstrip Resonators（CSMRs））滤波器,主要研究并实现了170 GHz和340 GHz双频段分别输出。仿真中分别设计170 GHz和340 GHz探针,引入CSMRs低通滤波器增加170 GHz对高频段的隔离,减小波导高度,提高WR.2.8波导截止频率,增加对300 GHz以下频段抑制,为了测试其输出特性和网络损耗,设计170~340 GHz背靠背模块。仿真结果为低通CSMRs滤波器满足在20~180 GHz通带内反射系数小于-18 dB,在266~520 GHz阻带内抑制度大于20 dB,背靠背结构仿真170 GHz与340 GHz频段反射系数均小于-15 dB,端口隔离大于30 dB,表现出良好的选频特性。测试结果表明:在170 GHz端口通带为150~185 GHz,反射系数小于-10 dB,损耗大于1.2 dB;在340 GHz端口,通带为306~355 GHz,反射系数小于-10 dB,损耗2 dB,两端口隔离度大于10 dB,最好60 dB。     

基于DGS的微带DBR双工器的研究

提出了一种高隔离度的微带双工器结构.在微带双重行为谐振(DBR)滤波器中引入基于缺陷地结构(DGS)的低通滤波器,利用DGS的慢波特性减小DBR滤波器奇偶模之间的相速差,从而改善滤波器的上阻带特性.使用本文提出的微带滤波器结构设计并研制了一C波段的微带双工器,仿真和测试结果表明:微带双工器的插入损耗小于1.3dB,隔离度大于65dB.     

基于LTCC技术的S波段双工器的设计

借助低温陶瓷共烧(LTCC)技术和三维叠层结构的设计方法,设计了有限传输零点的带通滤波器(BPF),然后通过匹配网络设计了一种S波段双工器,利用HFSS仿真软件对其对其参数进行了仿真优化。该双工器尺寸为18.4mm×15.8mm×0.6mm,在2.06GHz和2.21GHz处的插损小于-3.72dB,在1.87GHz和2.32GHz处衰减大于-55dB,在1.51GHz到2.52GHz处隔离度小于-12dB,达到了双工器设计指标要求和小型化的目的。     

高隔离度声表面波双工器技术研究

随着5G通信技术的发展,通信频段的演进对于声学滤波器的性能指标、封装尺寸、集成度等要求越来越高。但在小尺寸的声表面波双工器中,隔离度指标是设计中的一个难点。该文针对如何提高双工器隔离度指标展开研究。基于耦合模模型与电磁仿真模型建立了双工器的仿真模型。通过采用拓扑结构的改进、共地电感与封装外壳的改进等方法,最终实现了在发射端(Tx)隔离度为-60.5 dB,接收端(Rx)隔离度为-50 dB,且具有小插入损耗特征的Band 5双工器设计,较之未改进前的双工器,其隔离度有明显改善。     

一种宽频带毫米波微带双工器的研制

介绍了一种宽频带毫米波微带双工器,该双工器通过一个低通滤波器和一个高通滤波器并联构成,具有工作频率高、工作频带宽、体积小、插损低等特点,通带频率为8~18 GHz和34~36 GHz,带内插损在8~18 GHz小于1 d B,34~36 GHz小于1.8 d B,隔离度在34~36 GHz大于30 d B,在8~18 GHz大于10 d B,由于双工器两频带相距较远,应用时两频段之间器件隔离较好,因此低的隔离度不影响双工器的实际应用。     

一种识别雷达用半集总参数LTCC双工器

介绍了一种基于低温共烧陶瓷(LTCC)工艺研制而成的小型化半集总高隔离度双工器.该双工器由L波段集总参数低通滤波器和X波段阶跃阻抗( SIR)分布参数带通滤波器组成.通过电磁仿真软件的仿真优化,实际加工滤波器的测试结果与软件仿真结果吻合.其中低通滤波器1dB截止频率为1.46GHz,带通滤波器中心频率为8.3GHz,1dB带宽为0.6GHz,通带内插损小于3.5dB,X波段端口对L波段端口隔离度大于60dB.该小型化LTCC双工器已成功应用于某毫米波战场识别系统的T/R组件中.     

一种新型高隔离四端口双工器设计

设计了一款基于微带线的高隔离的新型四端口双工器, 由两组中心频率不同的滤波器构成, 每一组滤波器包括相位分别为±90°的两个滤波器.相对于传统的三端口双工器, 得益于该双工器的新型四端口电路拓扑, 使得泄露信号经过两路传输后形成相位相差180°的信号, 最终相互抵消, 进而达到提高隔离度的目的.另外, 本设计所需要的180°移相由滤波器本身结构实现, 不需要额外的移相电路, 因而使得电路更加简单紧凑.为验证方法的有效性, 设计了一款工作在1.8 GHz和2.1 GHz的四端口双工器并进行了加工, 通过对双工器实物的测量, 在1.8 GHz和2.1 GHz的隔离度分别达到了50.9 dB和43.5 dB, 相对于传统三端口双工器分别提高了9.7 dB和12.8 dB, 显著提升了双工器的隔离度.