小型化毫米波增益均衡器的仿真设计

采用混合集成技术的宽带毫米波接收前端,由于MMIC器件增益或插损在工作频带内存在起伏,导致组件输出增益平坦度较差,可采用增益均衡器来改善组件的平坦度。设计了吸收式的毫米波微带增益均衡器来补偿2级低噪放的增益不平坦度。介绍了增益均衡器的基本原理,利用仿真软件ADS构建电路模型,按步骤进行了优化设计。简要讨论了薄膜电阻的相关设计问题,采用薄膜电路的形式实现了小型化,并最终用HFSS进行了全波仿真验证,设计结果与实测值十分吻合。     

毫米波基片集成均衡器设计与实现

利用基片集成波导设计微波器件时,首先需要解决与矩形波导的等效宽度转换问题,现有等效宽度计算方法精度较低、使用范围有限,文中与仿真软件相结合,提出了一种新的基片集成波导等效宽度计算方法,该方法计算准确、实现简单。利用该方法进行分析,设计了一种毫米波基片集成均衡器,与腔体式均衡器相比,其解决了小型化的问题,尺寸和重量可以减小90%以上;与微带式均衡器相比,其损耗小、Q值高且克服了微带均衡器小型化后无法二次调节的问题。     

具有弯折内导体同轴谐振腔的特性研究

对于具有弯折内导体的同轴谐振腔,采用模式匹配法,导出了能够准确求解其频率的本征方程,计算了腔体的场分布和功率容量.计算结果表明,文中引入的弯折内导体结构,不仅能够使谐振腔朝着小型化方向发展,而且还能使得场分布均匀化,得到更大的功率容量.其结果对于小型化谐振腔的设计具有一定的参考意义.     

双模方形谐振腔增益均衡器的设计与实现

针对均衡器小型化、高Q值的应用需求,提出并设计了一个工作在Ku波段的双模方形基片集成波导谐振腔均衡器.设计了两个正交的耦合缝隙,在谐振腔中激励起简并模TE₂₀₁和TE₁₀₂;使用金属柱微扰其中一个模式,实现独立调节该模式的谐振频率,并且频率调节自由度高;研究了薄膜电阻的加载位置,实现独立调节两个模式的衰减量和Q值;分析了双模谐振腔级联后谐振频率偏移量及可调性,给出了双模谐振腔均衡器的分析和设计方法.相比于传统单模谐振腔均衡器,该结构均衡器保持了原有的工作性能,并减少了一半数量的谐振腔,使得结构更加紧凑.测试结果与仿真结果吻合,最大误差0.4dB.     

采用幅度均衡器的宽带毫米波低噪声放大器

对微带型幅度均衡器进行了理论分析和计算机仿真。微带型均衡器由微带谐振器上加载电阻构成,电阻的引入有效地展宽了频带。通过优化支节的长度、宽带和电阻的阻值,得到满足要求的均衡器。利用这种均衡器,对采用两级毫米波宽带MMIC的放大器进行了增益修正,使增益平坦度得到有效改善,同时对噪声的影响也较小。采用幅度均衡器最终实现的低噪声放大器在频率范围26.5～40 GHz内,增益为26.5～28.5 dB,增益平坦度优于±1.5 dB,噪声小于3.3dB,输入输出端口驻波小于2.0,输出1 dB压缩点功率大于10 dBm。     

有源波导环形谐振腔产生毫米波的理论分析

提出了一种用有源波导环形谐振腔产生毫米波的方案。阐述了用有源环形腔产生毫米波的基本原理,分析了泵浦光功率、泵浦光持续时间和输入到环形腔中的光脉冲宽度对产生的毫米波性能的影响。分析结果表明当该方案用于ROF中产生射频波段的毫米波,以及用于高频微波光子技术中优势显著。     

一种新型毫米波微带均衡器的设计与实现

分析了平面回音壁模介质谐振器的特点及其与微带线耦合产生均衡的原理,并在此基础上给出了一种新型的毫米波均衡器子结构.仿真分析证明,这种结构具有良好的Q值和耦合度可调性.最后,用此子结构级联设计出新型毫米波均衡器,并且呈现良好的特性.     

HDTV中的均衡器对付带内波动的能力

本文分析了ＨＤＴＶ信道带内波动的特性和所需的均衡器结构，根据均衡器在实际信道中的使用情况，提出了一种改进结构，既可以提高性能，又话音人经硬件电路。     

HDTV中均衡器对付带内波动的能力

本文分析了ＨＤＴＶ 信道带内波动的特性和所需的均衡器结构．根据均衡器在实际信道中的使用情况,提出了一种改进结构,既可以提高性能,又可以简化硬件电路     

基于不同边界条件的SIW谐振腔导模场分析及应用

总结了完备的六种不同边界条件的基片集成波导(SIW)谐振腔结构体系.基于镜像原理和亥姆霍兹方程,给出而不同边界条件下SIW谐振腔的导模场的闭式解.分析了所有边界条件下的谐振腔的场分布,与全波仿真分析、传输线模型法和空腔模型理论给出的结果一致.给出了各种边界条件下SIW谐振腔的谐振频率计算公式.基于提出的传输线附加额外的两个边界条件与谐振腔等效的原理,分析了在SIW谐振腔内,TE模、TM模与TEM模的共存机理.阐述了不同边界条件下的SIW谐振腔的演变关系.最后设计了基于不同边界条件的SIW谐振腔结构的双模带通滤波器和均衡器,该滤波器的两个模式,TE100(TEM模式)和TE102独立可调.器件的实测结果与仿真结果一致,验证了理论分析的正确性,为微波器件的小型化设计提供了思路.     

8mm基片集成波导环行器的研究与设计

提出了一种设计毫米波环行器的新方式,以进一步缩小器件体积并维持良好性能。具体方案为:通过SIW使器件具有小体积和高功率;通过弧形SIW将传统的Y字型环行器变为准T字型环行器;通过渐变器将SIW过渡到50Ω的标准微带线上,该渐变器可以内嵌到SIW内使器件体积更小。8mm环行器采用高频层压板和圆柱铁氧体进行设计,并通过高频电磁场仿真软件(HFSS)进行验证,得到工作频带内插入损耗小于0.2dB,隔离度大于20dB,回波损耗大于25dB,驻波小于1.2的结果。按设计得到的产品,其性能测试结果和仿真结果基本吻合,但工作频率有所下降。     

毫米波单刀双掷开关的设计与制作

以0.25μm GaAs PHEMT为基础,介绍了微波单片集成电路开关模型的设计、测试及建模过程,并以此平台开展了单刀双掷开关芯片的设计与研制.讨论了PHEMT开关建模的重要性,解决了建模中的关键问题,包括开关的设计、测试系统的校准、模型参数的提取,建立了毫米波范围内高精度的等效电路模型.单刀双掷开关的设计采用了并联式反射型电路拓扑,开关的测试采用了微波探针在片测试系统,在18～30 GHz获得了优异的电性能,插入损耗IL≤1.5 dB,输入/输出驻波比VSWR≤1.5:1,关断状态下的隔离度ISO≥30 dB,芯片尺寸为1.2 m/mm×1.8 mm×0.1 mm.     

短毫米波和亚毫米波接收机的发展现状

本文概述了短毫米和亚毫米波接收机的发展现状，介绍了接收机的重要组成部件：混频器、振荡器和放大器的发展水平以及毫米波单片集成电路的现状，给出了接收机的最新性能指标。     

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。     

毫米波透波窗口设计技术

通过对毫米波透波窗口材料特性的研究,开展了单层、多层(3 层、5 层)透波窗口的设计,重点分析了端口匹配对窗口传输损耗和引入噪声的影响,并开展了Ka 频段透波窗口的试制和引入噪声测试试验。试验结果表明,通过多层电介质匹配设计的透波窗口,在工作频段范围内,传输损耗优于0. 2 dB,引入等效噪声温度Te≤14K,有效降低了窗口的端口反射,同时大幅拓展了匹配带宽。     

毫米波数控移相器的设计与制作

移相器是毫米波相控阵雷达收发系统重要电路,基于安捷伦IC-CAP软件及砷化镓原片工艺线,研究了砷化镓毫米波开关器件测试、建模技术及其应用。采用0.15μm GaAs PHEMT工艺成功制作了一款Ka波段5位数控移相器MMIC,对毫米波数控移相器MMIC集成电路的设计、制作过程进行了阐述,并给出了测试结果。电路设计采用了开关滤波拓扑结构,运用微波探针在片测试系统对芯片进行了实测,在34~36 GHz范围内获得了优异的电性能。给出了移相器的测试曲线,32态均方根移相误差(RMS)5°,插入损耗典型值8 dB,输入/输出电压驻波比系数典型值2,芯片尺寸为2.5 mm×1.5 mm×0.1 mm。     

宽带毫米波微带天线的设计与分析

根据微带天线的设计技术要求,介绍了微带天线带宽的影响因素。在矩形毫米波微带天线设计与分析的基础上,分别设计出 C 型和 W 型两种宽带毫米波开槽微带天线。利用仿真软件对3 种天线的输入回波损耗、驻波系数、相对带宽和方向性等技术参数进行仿真优化和比较分析。仿真与实验结果表明,3 种天线的设计均满足技术要求,C 型和 W 型开槽微带天线较矩形微带天线的相对带宽大幅提高,且具备良好的定向辐射特性。