变容二极管可调谐频率选择表面斜入射特性分析北大核心CSCD

本文首先观察在电磁波斜入射情况下变容二极管可调谐频率选择表面的传输特性变化；接着采用等效电路方法分别分析频选传输特性变化原因及带宽补偿层的实现原理；最后将带宽补偿层添加在频率选择表面两侧，用于改善周期结构的斜入射传输特性。利用该方法设计的频率选择单元在TE和TM波0～60°的范围内，可以实现透波窗口传输极点频率9～18GHz的可调谐，且传输极点f0处透波率大于50%，添加带宽补偿层后不同电容状态下传输极点的插入损耗可以减小0.3～1.4dB。     

基于双模谐振器的双通带可调谐滤波器设计

从理论上分析了开路支节加载双频谐振器的谐振模式,通过在谐振器末端加载变容二极管的方式,设计了一款双通带独立可调谐滤波器。通过调节谐振器末端变容二极管电容值大小来改变通带的中心频率,通过调节支节末端的变容二极管来调节通带的带宽。该滤波器的两个通带之间相互独立,调谐其中一个通带对另一个通带几乎没有影响。通过引入源与负载的耦合,使得双通带两侧各产生一个传输零点,提高了滤波器的选择性和带外抑制能力。最终设计出的滤波器第一通带的中心频率在1.08~1.19 GHz之间连续可调,绝对带宽在112~152 MHz之间连续可调;第二通带中心频率在2.07~2.22 GHz 之间连续可调,其绝对带宽在132~189 MHz 之间连续可调。在调谐过程中,通过调节中心开路支节末端变容二极管加载直流电压大小,实现调谐过程两通带带宽基本维持不变。     

基于枝节加载型SIR的可调滤波器

基于枝节加载型阶梯阻抗谐振器(SIR)设计了一种加载变容二极管的微带可调带通滤波器。SIR结构利于抑制高次谐波且可实现滤波器的小型化,提出的模型通过在SIR的中心平面加载2个枝节构成多模谐振器。通过奇偶模方法分析了枝节加载型SIR的谐振特性;通过加载变容二极管实现了对滤波器奇偶模谐振频率的独立控制,利用变容二极管容值的变化实现了滤波器的中心频率可调,中心频率随变容二极管偏置电压的增加而增大。该可调滤波器实现了在0.82~1.17 GHz范围内中心频率可调且插入损耗小于5 dB,回波损耗大于10 dB。     

频率可调带通-带阻可切换滤波器的设计

该文设计了一种频率可调带通与带阻可切换微带滤波器,在距λ/2(λ为波长)谐振器开路端约1/4处加载变容二极管实现中心频率可调,利用PIN二极管实现带通与带阻两种状态的可切换。通过对耦合系数与外部品质因数(Q)值的分析,选取合适的参数可实现滤波器绝对带宽在调谐范围内保持恒定。带通状态时,由于源与负载间的耦合及谐振器间的混合电磁耦合,在滤波器的通带两侧各产生1个传输零点,提高了滤波器的选择性与阻带抑制。选用介电常数2.2的F4BM介质基板制作实物并用矢量网络分析仪进行测量。测量结果表明,当PIN管加正偏压,变容二极管加反偏压时,实现了中心频率可调的带阻滤波器;当PIN管不加偏压,变容二极管加反偏压时,实现了中心频率可调的带通滤波器。滤波器的中心频率调谐范围为3.45～3.90 GHz,调谐范围内绝对带宽保持恒定。该滤波器尺寸为44.4 mm×16.1 mm(0.59λ_g×0.21λ_g)(λ_g为调谐范围中心频率对应波长),符合小型化要求。     

三维超薄宽带FSR的仿真设计

本文提出了一种基于隧穿波导的超薄三维频率选择性吸透一体结构(FSR)。该结构具有一个低插损,高选择性的透射窗口,透射窗口两边为宽带吸收。引入隧穿波导作为透射通道,在波导截止频率上实现隧穿效应,总厚度可以压缩到与吸收通道相同的厚度。该结构的厚度仅为0.128λ_c(其中λ_c为波导透射频率的波长),仿真结果表明,该结构透射频带的-3-dB相对带宽为8.7%,在5.48GHz处的插入损耗为-0.8dB,上下频带的吸收带宽分别为118%和27%,展现出了良好的频率选择性,以及宽带吸收效果。     

基于吸收式频率选择反射结构的波导缝隙阵列天线RCS缩减设计

本文提出了一种具有吸收式频率选择反射(AFSR, absorption frequency selective reflection)特性的超材料结构,可用于降低波导缝隙阵列天线带外和带内结构模式的雷达散射截面(RCS)。该结构厚度仅为0.16λ,吸收性能主要归功于中间层上表面集总电阻,吸波率最高可达99%以上,带内反射损耗小于1dB,从而保证天线辐射性能不受影响。将其加载到波导缝隙阵列天线的金属表面上,同时与辐射缝隙保持一定的距离,仿真结果表明加载该结构后波导缝隙阵列天线的反射系数、方向性和波瓣宽度基本保持不变,工作频带为8.87GHz-9.03GHz,在中心频率8.96GHz处增益提高了3.47dBi。     

基于交指结构的可调带通滤波器的设计

依据微带线的基本原理和电压调谐变容二极管的特性,结合微带交指滤波器的设计方法,提出一种基于交指结构的中心频率可调带通滤波器。设计了一种中心频率可调范围1.23～2.23GHz、带内插损小于4dB、带内平坦度优于0.5dB、相对带宽6.5%～4.5%的可调带通滤波器。经过ADS软件的仿真验证,证实了设计的有效性。     

一种双频电调带通滤波器的设计

提出一种新型中心频率可调谐的双频带通滤波器,该滤波器利用双端短路的阶梯阻抗谐振器(stepped-impedance resonator,SIR)结构,在其中两个不同特性阻抗传输线之间同时加载变容二极管,其输入输出结构采用50Ω的缝隙耦合馈电。采用半波长SIR的折叠型结构,实现了滤波器的小型化。并通过奇偶模的分析方法,调节变容二极管上加载的电压实现中心频率分别在1.97~2.20 GHz和4.15~4.30 GHz之间可调。比较仿真与测量结果证明了该方法有效。     

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.     

一种X波段梳状线可调带通滤波器

设计了一款X波段压控可调梳状线带通滤波器,通过调整加载变容二极管的偏置电压改变电容值大小,从而达到调整滤波器中心频率的目的。根据恒定带宽条件对滤波器耦合系数以及外部Q值的要求,确定梳状线滤波器的尺寸参数,并对其进行电磁仿真优化,最终制作的X波段可调滤波器尺寸为16 mm?20 mm?21 mm,控制电压7.6~15.4 V,实现滤波器中心频率8~10 GHz连续可调。在调谐频率范围内,滤波器通带宽度15%,回波损耗小于–10 dB,矩形系数小于2.8。     

电容加载对频率选择表面传输特性的影响

有源频率选择表面,是指在频率选择表面中加入变容二极管或PIN二极管等有源器件构成的FSS结构,通过有源器件的可调性来实现对FSS性能的控制。文中根据有源器件的电容等效原理,设计了一种方形缝隙FSS结构,研究了电容加载对FSS传输特性的影响。仿真结果表明,加载电容后其谐振频点向低频偏移,带宽减小,且加载电容对FSS传输特性有较好的可控性。     

基于感性传输线的可调有源滤波器北大核心CSCD

论文采用电容加载传输线结构实现了一个可调谐的有源带通滤波器。该滤波器主要由感性微带线与三极管极间电容产生并联谐振提供频率选择性。通过在微带线后加载一个可变电容改变该感性微带线的等效输入阻抗,从而改变谐振频率,同时产生一个传输零点,以提高阻带抑制性,可变电容同样可以改变传输零点的频率。输出匹配采用多节传输线达成宽带匹配以确保调谐过程中输出端始终保持良好的回波损耗。该有源滤波器的中心频率在1.5GHz～2.5GHz频段范围内可调,中心频率处增益大于5dB,回波大于10dB。     

高选择性透射的双吸收带FSR设计

本文提出了一种带有高选择性透射窗口的双吸收带的频率选择吸波器.该吸波器具有一个可近乎透明传输的通带,并且在这个透射窗口两边分别具有一个高效吸收带,同时对不同非损耗层的设计,该透射窗口可以具备高选择性.此吸波器采取双层平面结构,包括上层的电阻性损耗层和下层的非损耗的带通频率选择表面层,两者的结合就实现了吸波-透射-吸波的...     

方环可调频率选择表面吸收体

讨论了带金属导电背板的可调频率选择表面(FSS)吸收体,这种FSS吸收体的阻抗层是无损耗的,集总器件被对称加载到FSS周期单元上.FSS周期单元的谐振频率在特定的频带内会随着集总器件电阻值的改变而发生平移,反射损耗低于-20dB的可调带宽可以覆盖6～12GHz,而且该吸收体的反射、传输特性基本不受入射波入射角度的影响.人射波经过FSS吸收体后基本被消除,而且吸收体的厚度要比传统FSS吸收体薄得多.     

基于新型超材料单元的双阻带AFSS设计

设计了一款新型嵌套三角形环超材料单元,　利用NRW 近似法验证了该单元在S、C 波段内的超材料性能。通过对新型超材料单元结构进行排列得到了嵌套三角形环频率选择表面(FSS),　其能够在C 波段内产生单阻带,　谐振频率为4. 16 GHz,　-20 dB 阻带的频率范围为4.13 ~ 4.19 GHz,　并具有最大为70°的入射角稳定性和极化稳定性。在FSS 单元间加载变容二极管构成了具有双阻带特性的有源频率选择表面(AFSS),　改变变容二极管的电容值,　该AFSS 的高频和低频阻带的谐振频率和阻带带宽都发生了变化,达到了电磁特性的动态调节,具有良好的适应性。     

基于双光源的可调谐微波光子滤波器

提出了一种基于双光源与双相移光纤光栅(DPS- FBG)的可调谐微波光子滤波器。双光源经过相 位调制后,利用DPS-FBG的反射模式中的两超窄陷波分别对两相位调制光信号的边带进行抑 制,实现相 位调制至强度调制的转换。通过调节两光源的中心波长可以实现单通带与双通带之间的切换 ,实现单通带 的中心频率可调以及3dB带宽可调,实现双通带频率同时可调或者单独可调。建立了理论模 型并进行了数 值分析,最后通过实验进行了验证。实现了滤波器通带的3dB带宽由180MHz增加为319MHz,中心频率从1GHz到7GHz可调。     

作弊防控系统中独立可调双频带通滤波器设计

文章提出了一种独立可调双频带通滤波器.该滤波器主要由一对加载变容二极管的并联耦合短路线、一对加载变容二极管的λ/2开路谐振器和公共输入输出部分组成.变容二极管和并联耦合短路线并联构成一个谐振器,产生第一通带.λ/2开路谐振器加载变容二极管,产生第二通带.通过改变加载在变容二极管上的偏置电压来改变变容二极管的电容值,使谐振器的谐振频率发生偏移,从而调节滤波器工作频率.结果表明,第一通带和第二通带的中心频率变化范围分别为0.2~0.4GHz和1.2~1.42GHz,调节百分比分别为66.5%和15.4%.仿真与测试的结果吻合良好,证明该设计方法是有效的.该滤波器可应用到作弊防控系统中.     

一种新型扇形环状频率选择表面的设计

通过在矩形环为基本单元结构的基础之上设计了一种新型双频双极化低通高阻型频率选择表面（Frequency Selective Surface,FSS）。此结构将普通矩形环的每条边顺时针延长,再沿贴片的四周开槽矩形孔径后两边加载介质板的多层结构,实现了Ka波段带通、W波段带阻的空间滤波特性。经过电磁仿真软件HFSS的仿真与优化,所设计的新型扇形环状FSS结构在35GHz谐振频率处,插损为0.02dB,-0.5dB通带衰减带宽为5.85GHz;在94GHz谐振频率处,反射系数为-54.57dB,-20dB阻带带宽为4.29GHz,且在入射角0°~30°范围内具有良好的极化稳定性和角度不敏感性。     

有源雷达吸波体加载调控特性研究

从传输线等效电路理论出发,设计了一种基于有源频率选择表面(active frequency selective surface,AFSS)雷达吸波结构,最上一层是表面层,为AFSS 衬底;中间层是AFSS 层,由频率选择表面(frequency selective surface,FSS)和多个PIN 二极管组成;第三层为泡沫材料组成的介质层。由反射率测量结果表明,改变加载到PIN 二极管两端的直流电压可以控制其反射特性,实现吸波效果灵活可调。另外,利用正弦波作为加载信号也可实现动态地调控;当正弦波频率分别为100kHz、1MHz 和5MHz 时,反射率在3.2～5.6 GHz频段内可获得优于-10dB 的吸波效果。     

W波段InP DHBT宽带高功率压控振荡器（英文）

成功实现了一款具有高输出功率和宽频率调谐范围的基波压控振荡器.其制作工艺为0. 8μm InP DH-BT工艺,晶体管的最大fT和fmax分别为170和250 GHz.电路核心部分采用了为高频应用改进的平衡式考毕兹拓扑,在后面添加一级缓冲放大器来抑制负载牵引效应,并提升了输出功率. DHBT的反偏CB结作为变容二极管来实现频率调谐.芯片测试结果表明,压控振荡器的频率调谐范围为81～97. 3 GHz,相对带宽为18. 3%.在调谐频率范围内最大输出功率为10. 2 dBm,输出功率起伏在3. 5 dB以内.在该压控振荡器的最大调谐频率97. 3 GHz处相位噪声为-88 dBc/Hz@1MHz.