一种新型波导-基片集成波导转换器设计

本文提出了一种新型波导-基片集成波导转换器的设计方案。矩形波导中的电场通过该对极鳍线转换器后在基片集成波导中传输。该转换器的优点是：结构形式简单,长度短,带宽较宽。利用HFSS 仿真对过渡段结构进行了优化, 30G到40G 的频率范围内,插入损耗小于0.13dB,回波损耗优于20dB。背靠背插入损耗小于0.22dB,回波损耗优于20dB,相对带宽大于25%。     

基于基片集成脊波导的宽带漏波天线的设计与仿真

普通的基片集成波导缝隙阵列天线的阻抗带宽很窄,这成为了制约其应用于宽频带雷达等领域的瓶颈。考虑到脊波导的单模工作带宽较宽的特性,本文采用了加脊基片集成波导进行缝隙阵列漏波天线的设计,获得了超过13%的阻抗带宽。在此基础上,采取缝隙长度为"蝶形"分布的尺寸配置方式,以及在金属脊上覆盖金属条带的方法,设计了一种新型的基片集成脊波导宽带缝隙漏波天线。所有的仿真均使用了Ansoft HFSS软件,仿真结果表明,该漏波天线的相对阻抗带宽超过38%(8.5~12.5GHz),带内增益为14.0007dBi。天线为印刷型结构,具有剖面低、重量轻、易于集成、带宽较宽、增益较高的优点,以及漏波天线的高方向性、波束可控的固有特点,使其可以广泛应用在相应频段的通信设备中。     

小型化T 隔板多层基片集成波导滤波器设计

基于LTCC 工艺设计并制作了一种多层T 隔板基片集成波导(TSSIW)滤波器。该滤波器以TSSIW 谐振腔为基础,利用其灵活的同层与异层的耦合方式实现四阶交叉耦合结构,并节省60% 以上的电路面积。实验结果显示滤波器中心频率为9. 4 GHz,工作带宽为500 MHz,通带最小插入损耗小于2. 5 dB,回波损耗优于15 dB,表明该滤波器具有体积小、易于集成的特点,同时保持了TSSIW 优秀的频率选择性和寄生响应。     

基片集成波导功分器仿真设计

为了实现毫米波电路小型化设计,探讨了基片集成波导(SIW)功分器的工作原理,介绍了SIW功分器的设计规则和关键技术,使用HFSS仿真设计并实际制作了一个Ka波段SIW功分器,测试结果表明其在毫米波频段具有良好的性能,且结构简单,易于生产。     

基片集成波导双极化多波束天线的设计

提出了一种基于基片集成波导技术的双极化多波束天线设计方法,利用Butler矩阵作为波束成型网络,通过激励成对的正交缝隙辐射单元组,实现双极化多波束辐射特性。通过配置正交辐射单元组之间的相位关系为同相或反相,可以分别实现极化共波束和极化独立波束的多波束辐射特性,从而适应不同无线通信场景需求,利用空间波束分集或极化分集方式提升无线通信容量。最终,在X波段给出了一种基于基片集成波导技术的双极化独立波束的多波束天线设计实例,仿真结果表明该天线阻抗带宽为9.64~10.25 GHz,对4个输入端口分别激励时可实现双极化四波束辐射,波束增益为14 dBi,验证了所提出的设计思想和方法。     

基片集成波导专利技术分析

针对基片集成波导技术发展状况和分类应用,对基片集成波导专利申请近十年来的技术演进及主要申请人进行了分析。     

基片集成脊波导传输特性的研究

将构成基片集成脊波导脊的一排金属针等效成实金属脊。基于基片集成波导等效宽度计算公式推导了基片集成脊波导等效脊宽的计算公式。运用横向谐振法推导了TE_m0模基片集成脊波导截止频率的计算公式,同时运用这些公式分别计算了TE₁₀模、TE₂₀模和TE₃₀模基片集成脊波导的截止频率,并与仿真软件计算的结果和参考文献所给结果进行了比较。结果显示:利用所给公式计算的结果具有较高的精度,且使用方便。此外,还研究了截止频率与脊宽和脊隙之间的关系,对一种适合宽带应用的宽脊结构进行了讨论。     

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。     

基片集成波导及其微带过渡的设计

设计了工作于毫米波频段的基片集成波导（SIW）,阐述了基片集成波导及其微带过渡的原理和结构,公式推导出过渡结构中各种参数的计算方法,通过HFSS软件进行仿真,制作了SIW与微带过渡的样品并测试,结果表明在35.5～37.5GHz范围内,波导插损为-1～-2dB,回波损耗小于-10dB,性能良好。     

单层平面基片集成波导双通带滤波器的仿真研究

提出了一种基于单层基片集成波导谐振腔的双通带滤波器。滤波器由传统折叠排列的6个谐振腔组成。通过在通带内设置一对传输零点,将传统滤波器的通带一分为二,实现了双通带。仿真结果表明滤波器的两个通带分别工作于9.85 GHz和10.08 GHz,在相对带宽分别为1.29%和1.76%的通带内,插入损耗小于1.68 dB和1.3 dB,回波损耗大于24 dB和14 dB,通带之间的隔离大于17 dB。该滤波器在无线通讯系统中具有良好的应用前景。     

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.     

一种基于基片集成脊波导的介电常数测量研究

随着可持续发展观点的深入,水的可持续利用和废水资源化已经成为水处理领域中的一场革命.废水成分与其介电常数密切相关,废水的介电特性决定了微波在废水中的传播与吸收的特点,是研究微波与废水相互作用的关键.基于此,本文设计了一套基于基片集成脊波导的测量结构,通过测量2.45 GHz频率的散射参数,并结合神经网络算法反演得到介电...     

空气填充基片集成波导功分器设计

设计了一款空气填充基片集成波导(SIW)功分器.传统结构的功分器一般采用微带线结构,但在高频段,微带线结构线宽过窄且损耗急剧上升,无法满足系统的要求.本文用上下两层铜板固定中间介质基板,并将一部分基片集成波导中间介质基板挖空,用空气代替介质以减小功分器整体的介质损耗.与传统的微带线结构功分器相比,该功分器具有结构紧凑、...     

基片集成波导双圆极化贴片天线的设计与实现

为了提高通信系统的通信容量,设计了一种基片集成波导(SIW)双圆极化贴片天线。该天线由耦合器、贴片天线构成。基于空腔模型研究,耦合器采用SIW结构,其输出端信号在较宽的带宽内具有良好的稳定性;在分析微带天线理论基础上,引入贴片天线作为辐射单元,结构简单,易于实现;在传输线模型理论中,天线输入端口采用共面波导(CPW)的转换结构是必不可少的,可以直接与SMA转接头相连,方便测试。该天线可以根据其应用需求调整工作极化方式,可以实现左旋圆极化(LHCP)和右旋圆极化(RHCP)。通过测试加工后的天线验证了仿真数据。结果表明,该天线相对带宽超过18%(19.5 GHz~23.5 GHz),在工作频率范围内,轴比参数小于2,可实现增益7.4 dB。     

基片集成波导带通滤波器的设计与实现

基片集成波导技术使得包括平面电路、接头和矩形波导在内的完整电路可以以平面形式集成在印刷电路板上;首先简要介绍基片集成波导这一新技术,然后把矩形波导带通滤波器的设计方法引入基片集成波导中,设计了一个中心频率为35 GHz,相对带宽为2.7%的基片集成波导带通滤波器,CST的数值计算结果显示该途径是成功的。     

W波段多波束基片集成波导缝隙阵列天线

束天线.     

基于柔性基片集成波导技术的Ka波段功率放大器的设计和制作

设计、制作并测试了一个Ka波段八路合成宽带功率放大器.测试结果表明在26.5GHz上最大输出功率约为4.2W(连续波),在26.4GHz上最大合成效率约为72.5%,在25.1～28.4GHz范围内合成效率大于60%.这种功率放大器的基本组成单元是一对含对称尖劈过渡结构的柔性基片集成波导(FSIW).将一组该单元上的对称尖劈沿波导窄壁分别插入相应的输入和输出矩形金属波导,就可在波导内实现宽带、高效率的功率分配和功率合成.结果表明这项技术可方便地用于宽带毫米波固态功率放大器设计.     

基片集成波导缝隙式滤波器的设计与实现

基于基片集成波导技术和印刷电路板工艺设计、CST软件模拟,实现了一种四缝隙和五缝隙基片集成波导缝隙式滤波器。仿真结果和实验结果吻合良好。滤波器的中心频率分别为15.85GHz和34GHz,相对3dB带宽为11.9%和12.9%,插损分别为1.4dB和2.9dB,且具有良好的选择性。与传统的基片集成波导谐振腔式滤波器相比,这种滤波器可以提供更宽的阻带且便于后期调试。     

基片集成波导双频段可调滤波器设计

根据基片集成波导谐振腔微扰原理,设计了一种基片集成波导双频带可调滤波器。通过在基片集成波导谐振腔中插入不同数量的金属铜柱,对电场进行微扰,实现滤波器四个状态可调。滤波器的第一通带由TE101模谐振产生,第二通带由TE_(102)和TE_(201)模谐振产生。为了验证设计的有效性,对可调滤波器进行加工与测试,实测滤波器的中心频率可以在5.25/8.25 GHz、6.40/8.32 GHz、7.90/8.95 GHz、8.20/9.20 GHz变化,插入损耗为-2.1～-3.8 dB,回波损耗小于-10 dB,满足设计要求。该滤波器具有易调谐、与其他平面电路易集成等优势。     

基于基片集成波导(SIW)的低副瓣阵列天线设计

基片集成波导(SIW)因其低插损、易于加工等特性,在微波天线领域受到了广泛关注.本文应用SIW技术设计了一个Ku波段20元并联馈电的低副瓣线阵天线.实测结果表明在6%的带宽内,其VSWR＜1.5,可以实现-27dB以下副瓣电平及高于18.7dB的增益.此天线应用了改进的维尔瓦迪辐射单元,有效抑制了单元间的互耦,其功分器...