测量波导管线路衰耗的脉冲多次反射法

在毫米波波导通信研究过程中,建设一条几十米到几百米的试验线路是十分必要的。它除了在利用脉冲反射法测量线路的衰耗方面比谐振腔法有更高的精度外,还可以研究波导管接头的倾斜、偏心等机械公差与衰耗的关系;伴流失真对传输波形的影响;波导管的结构对传输特性的影响等等,为今后铺设工程提供依据。     

槽波导色散特性的模匹配法分析

槽波导是一种很有前途的毫米波传输结构。本文用模匹配法分析了单槽波导和非对称双漕波导的色散特性,给出了n阶近似的色散方程的一般公式,据此编制了求解单槽波导和非对称双槽波导色散特性的通用程序,利用该程序对若干单槽和非对称双槽波导色散特性进行了计算,并与已有的数据进行了比较,获得了十分一致的结果,从而证实了所给公式和程序的正确性和可靠性。     

毫米波宽带波导功率合成器设计

毫米波宽带功率放大器是毫米波电子对抗系统的关键部件之一,宽带低损耗的波导合成器是实现毫米波宽带大功率合成放大器的关键。根据设计目标,分析比较了四端口波导合路器和无耗三端口波导合路器的优缺点,提出了毫米波宽带波导合成器的设计方案,用电磁场仿真软件HFSS对宽带波导功率合成器进行了建模和设计仿真,并制作了工作频率范围在26~40 GHz的功率合成器,对测试指标和仿真曲线进行了对比分析。实际测试结果表明,设计的波导合路器具有良好的工程实用价值。     

折叠波导慢波电路的传输特性

研究了新型慢波结构折叠波导慢波电路的传输特性 ,利用等效电路法计算了折叠波导电路的色散特性、耦合阻抗和止带。分析和计算表明 ,该电路很适合用作短厘米波和毫米波大功率行波管的慢波结构。     

毫米波波导成型技术

用活动模芯代替钢带是毫米波波导弯曲成型的有效方法,该工艺的关键是模芯的设计与制造。采用活动模芯弯曲毫米波波导,重点讨论了模芯尺寸、模芯形状和回跳角对波导尺寸和表面粗糙度的影响,并对该工艺制备的样品进行了测定。结果表明:当模芯尺寸与波导内腔实际尺寸差值在0~0.02 mm,不同的弯曲半径和弯曲角度给予不同的回跳角预设值,可以制造出满足设计要求的弯波导。     

设备维护应注意的一个环节——波导充气机的维护

波导管是微波收、发信机与天线连接的部件,是电磁波传输的必由路径。波导充气机应保证波导管内空气介质的干燥,实现良好传输,因此,应注意波导充气机的维护。     

新型半模基片集成波导镜像转接段的研究

本文提出了半模基片集成波导的镜像转接段设计,并对其功率分配方面的应用展开了研究.首先分析了半模基片集成波导应用于功分器设计的局限性,然后提出了通过镜像转接方式来实现具有双侧开口面的新型半模基片集成波导镜像转接段.通过仿真分析和实验测试验证了半模基片集成波导镜像转接段结构及其设计方法的可行性.最后设计了基于镜像转接段且具有对称结构的半模基片集成波导三路功分器.该功分器的仿真结果与实验数据表明,采用镜像连接段的半模基片集成波导器件具有良好的传输性能,有助于拓宽半模基片集成波导在功率分配网络设计方面的应用.     

亚毫米波毫米波玻璃镀金波导管

——本文计算了应用于光泵远红外波导激光器的玻璃介质和金属空心圆柱波导管的衰减常数;比较了玻璃介质和不同材料的金属圆柱波导管亚毫米波和短毫米波的传输特性。采用特殊工艺研制了玻璃镀金波导管,应用光泵远红外激光器谱线测试了波导管的传输特性。玻璃镀金波导管性能优于其它波导管。     

基于MEMS工艺的硅基毫米波微同轴波导芯片

采用硅基MEMS工艺技术,开发了适用于毫米波频段的微波传输波导芯片。为了满足毫米波传输的需求,通过改进工艺流程,使制备出的线芯结构的厚度小于基片厚度,有利于对高次模的抑制。同时开发了水平转垂直的转向线芯结构,实现了信号的垂直过渡与传输。外屏蔽金属层分别制备在上、中、下三层晶圆的硅腔体内壁,最后经过晶圆级键合工艺形成闭合腔体。微波测试结果表明其具有毫米波传输性能。     

毫米波四脊方波导的研究

采用模式匹配法详细分析毫米波四脊方波导的传输特性。首先将对称加载四脊的方波导横截面分成三个子区域,将其中的电磁场分量用模式函数和的形式分别展开,通过在区域交界面上施加边界条件得到展开系数,进而得出本征方程。接着采用数值计算方法求出本征值和特性阻抗等重要参数,与参考文献中的结果比较吻合。最后采用上述方法设计了工作频段为18-40GHz的四脊方波导,它可用于毫米波双极化或圆极化宽带喇叭天线的馈源传输线。     

EAST 装置电子回旋共振加热系统波纹圆波导研究*

在EAST装置上正在建设140GHz/4MW/1000s电子回旋共振加热(ECRH)系统,单个回旋管输出的1MW功率通过波纹圆波导传输到天线聚焦镜上,然后经天线反射镜进入等离子体。运用表面阻抗法对波纹圆波导进行了理论分析,针对EAST装置ECRH系统需求的140GHz波纹圆波导进行了设计研究,所设计的波导传输模式为HE11模,具备1MW连续波运行能力且欧姆损耗低于0.02d B/100m,同时分析了HE11模在波导口外辐射模式及其与TEM00模耦合特性。     

毫米波300W固态功率合成放大器的设计

基于单片微波集成功率放大器(Monolithic Microwave Integrated Circuits,MMIC PA)的毫米波波导空间功率合成技术是固态毫米波高功率电子领域的热门研究方向。多合成支路情况,保持较高的合成效率和较宽的工作带宽是实现固态毫米波宽带高功率合成的关键技术难题。为提高功率合成效率,研制了石英基板微带探针与波导之间的过渡结构。结合波导T型分支、波导分支线、波导H面缝隙耦合和波导一分四型的4种波导功率分配/合成器,通过精确的电磁仿真研制了64路功率合成放大器。     

方波导中电磁波传输特性分析

本文分析了方口径径波导中的电磁波传输特性，获得“方波导的单模工作带宽较与之匹配的圆波导宽”的结论。     

基于石墨烯的太赫兹波调制器

石墨烯由于其优异的电学性能,在微波、毫米波、太赫兹波等领域显示出潜在的应用前景。本文设计了毫米波和亚太赫兹波频段的基于石墨烯的相位和幅值波导调制器。该石墨烯调制器可以通过调节石墨烯的表面阻抗来调控电磁波在波导中传播的振幅和相位;分析了石墨烯片的长度和位置对电磁波在波导中的透射和反射系数的影响,同时还分析了石墨烯化学势对电磁波在波导中传输和反射的影响。结果表明,通过调节石墨烯片的长度及其在矩形金属波导中的位置,可以调控调制器的反射系数、透射系数和透射相位调制范围,并满足器件级应用需求。     

太赫兹波导传输中的模式稳定性

太赫兹波在基模波导中传输的欧姆损耗很大,因此在传输太赫兹波时经常采用过模传输的方式来降低传输损耗。但采用过模传输,会引起波导中传输模式的变化,因此如何保证传输中的模式稳定是过模传输中的重要问题。本文采用仿真与实验的方法,对220 GHz圆传输波导中的圆波导半径渐变情况下的模式稳定性进行了研究。结果表明,适当延长渐变波导长度,可以抑制模式耦合,保持单模传输。     

平板状双轴旋电磁手征波导中的耦合模理论

本文严格分析了一种新型双轴旋电磁手征波导中耦合模的传输特性。首先，给出了这种双各向异性手征波导中各横向场分量的纵向场分量表示式，由此得到了纵向场分量的耦合模方程，以及平板状双轴旋电磁手征波导中的色散方程。用数值方法研究了它的色散和截止特性，特别考察了双各向异性和手征性引起的波模分裂，转换效应。     

新型毫米波大功率器件——折叠波导行波管

折叠波导行波管是近年来涌现的一类新型毫米波大功率器件。它具有宽频带和大功率的优点,制造成本低,且可以与微波功率模块（MPM）组合实现小型化;由于紧凑的整体极靴,能对低电压电子注聚焦,因而很适合要求轻重量的场合。折叠波导行波管在短厘米波段和毫米波段具有极好的发展前景。     

一种基于过模波导的高功率8 mm微波传输系统

过模波导是一种突破传统单模波导功率容量的波导结构。在高功率微波系统中,基于过模波导的模式过渡器和模式滤波器都是传输系统的关键器件。本文讨论了这些器件的理论设计依据,并设计了一套包括过模波导、模式过渡器、模式滤波器的8 mm 高功率过模波导传输系统,其中,模式滤波器分别通过膜片和窄缝滤除高次模。并用 CST Microwave Studio建模并仿真。仿真结果表明,该过模传输系统能够有效抑制高次模带来的谐振效应,提高微波的传输效率。     

毫米波耦合腔行波管过渡波导的设计

利用电磁场分析软件，研究了用于毫米波耦合腔行波管的两种过渡波导，分析比较了各种结构的宽带匹配性能，给出的部分结果可以直接在整管设计中采用。     

毫米波10W连续波空间功率合成放大器设计

介绍了一种基于BJ-320波导3dB定向耦合器、波导功分/合成器和波导-微带探针过渡相结合的8路高效、结构紧凑的波导内空间功率合成方案。此方案的结构具有容差大、容易加工和散热等优点,并且创新使用高隔离度的波导电桥实现两个4路合成器的连接,提高合成通道间的隔离度,减小合成链路间耦合干扰。推动功放和末级功放采用相同的GaAs MMIC功放芯片,在33～36GHz频率范围内实现饱和最小12W连续波功率输出,合成效率高于75%,附加效率高于11.9%,在毫米波频段实现了高效功率合成和大功率输出。