基于LTCC 技术的Ka 波段频率合成器

本文介绍了把LTCC 技术和频率合成技术结合起来实现的Ka 波段频率合成器,采用带小数分频的双环结构同时实现了低相位噪声和高频率分辨率,并结合LTCC 技术,在表面安装有源器件,无源器件集成在基片内部,这样可以进一步提高系统集成度,实现小型化目标。该频率合成器输出频率为34.8GHz-35.2GHz,步进2MHz, 相位噪声为-5dBc/Hz@1kHz,-80dBc/Hz@10kHz,-90dBc/Hz@100kHz,通过合理布局,该频率合成器面积仅为42mm×49mm,与文献[2]相比面积缩小了37%。     

具有宽频特性带通频率选择表面的设计

基于高阶特性的频率选择表面(FSS)有更好的带宽展宽性,提出了利用高阶带通FSS的方法来设计具有宽频特性的带通FSS.设计了一种基于圆结构具有五层结构的FSS,利用仿真软件对FSS单元进行计算和分析.分析结果表明:此五层结构的FSS具有三阶单通带性能,其绝对带宽达到6.07 GHz,相对带宽达到72％,通带平稳光滑,通带内插损小,对不同角度、不同极化方式入射的电磁波保持很好稳定性.此FSS具有很稳定的宽频特性,从而验证了此宽频带通FSS设计方法的可行性.     

Ka波段宽频带高线性空间行波管研制

该文对Ka波段空间行波管宽频带、高线性、高效率的慢波系统进行设计,通过动态渐变技术实现了低相位失真、高效率的指标要求。在此设计基础上研制的Ka波段空间行波管实现了宽频带(25~27 GHz)、低非线性失真(非线性相移40 , AM/PM2.86/dB ,三阶交调10.39 dBc)、高效率(总效率51.7%)。经数传系统测试,误码pe优于10-6 的情况下C/N0有2.4 dB裕度,满足了卫星数传系统对多通道并行传输方案的工作需求。     

含基底频率选择表面电介质匹配方式的研究

针对含基底的单屏频率选择表面(PSS)在电磁波倾斜入射时中心频点漂移过大,透过率下降迅速的问题,利用谱域分析方法对电介质层匹配方式作了详细的研究,提出了一种对称夹层的匹配方法.分析结果表明,对于大范围角度入射的电磁波,该方法能够在不改变原基底特性的情况下,优化FSS的传输特性.     

Ka波段放大电路屏蔽盒谐振频率的研究

针对Ka波段放大电路屏蔽盒的谐振频率对放大电路工作频率的影响,对屏蔽盒的谐振频率做理论分析和尺寸计算,同时对设计的屏蔽盒的谐振频率进行仿真验证。最终通过矢量网络分析仪测试,所设计的屏蔽盒谐振频率可避开Ka放大电路的工作频率,Ka放大电路的输出没有受到屏蔽盒谐振频率的影响。     

一种新型频率选择表面单元研究

以圆环单元为基础提出了一种新型的频率选择表面(FSS)结构单元,即在圆环单元内部设置一偶极子单元,运用谱域Galerkin方法对这种单元结构的传输特性进行了数值分析。结果表明该新单元结构在平面电磁波30°和45°倾斜入射的情况下,横电波(TE波)、横磁波(TM波)在11.5 GHz的透射比较高,而在14 GHz附近,TE、TM波的透射特性完全相反,实现了极化分离的特点。     

用谱域法分析含介质衬底的频率选择表面

本文用谱域Galerkin法分析分层均匀媒质中的频率选择表面。由于选用了存在Fourier变择换解析表达式的电流基函数集,简化了求解过程。为“十”形贴片阵的了频率选择表面所计算的反射系数频响特性,与文献提供的模式法计算结果符合得很好。文中给出了不同介质衬底厚度时的计算结果并进行了讨际。     

双波段频率选择表面复合材料的性能研究

以三阶正十字分行贴片旋转45°得到的图形为基本周期单元,设计了一种新型周期图案的频率选择表面(FSS)。将FSS和聚甲基丙烯酰亚胺泡沫复合制备得到双波段频选复合材料,通过对频率选择表面尺寸和泡沫厚度的设计,研究了其在1～18 GHz内的电磁波插损。研究结果表明,当FSS厚为12 μm,边界宽为30 μm,两侧泡沫厚为5 mm时,双波段频率选择超材料在特定的频段内电磁波插损的实验值和仿真值基本一致,即在2.5~35 GHz及8.5~11 GHz频段内,90%频点插损值小于0.9 dB;随着电磁波入射角的偏移,带内插损值增大,有效带宽减小。     

Ka波段旋转关节的设计

旋转关节是天线馈电系统中的重要器件。从理论入手,阐述了一种Ka波段单通道旋转关节的设计方法,在理论设计的基础上经过计算机仿真进行参数优化,得到最佳值,并以此数据为参考设计出此旋转关节实物。对这个实物旋转关节作了大量调试试验工作,测试结果与仿真结果基本一致。驻波的频率特性符合切比雪夫函数规律,良好的驻波比特性,因此这种旋转关节在天线馈电系统中有着广阔的应用。     

平面FSS阵列的一维截断效应

基于互导纳法进行有限频率选择表面(FSS)计算分析,研究狭缝阵列一维截断时磁流分布、散射方向图及传输特性的变化,考察了单元列数、入射角等因素的影响.与无限平面阵列相比,截断导致边缘单元磁流分布起伏,部分频率产生表面波,散射方向图波束展宽且副瓣电平升高,功率透射系数发生变化,仅谐振频率和传输带宽与无限平面阵列基本相同.     

频选膜拼接工艺误差对复材天线罩电性能的影响

加载频率选择表面(FSS)薄膜的复合材料天线罩在实际制作过程中,需将若干FSS薄膜结构进行拼接以构成一个整体,FSS膜的拼接工艺误差则对天线罩的电性能产生实质性的影响。文中设计了一款X波段的A夹层平板复合材料天线罩,并建立了由拼接工艺误差带来的FSS膜搭接和FSS膜缝隙的电磁仿真模型,研究了不同拼接工艺对复合材料天线罩的透波率、电磁波传输特性的影响以及对天线辐射特性的影响。研究结果表明：天线罩中的FSS薄膜结构的拼接错位对电磁波传输影响明显,会明显降低天线主瓣增益和天线罩透波率;当入射电磁波的极化方向与FSS薄膜结构的搭接缝方向相同时,FSS膜结构对天线罩透波率影响较大,当极化方向与FSS薄膜结构的搭接缝方向垂直时,则其对天线罩透波率影响较小;两块FSS膜结构边缘搭接的相对位置和搭接距离对天线方向图有明显影响;两块FSS薄膜结构边缘无搭接且存在缝隙则对天线罩透波率影响较小。该研究对复合材料天线罩的制造工艺具有工程指导意义。     

电控开关型频率选择表面研究*

提出了一种电控开关型频率选择表面,在频率选择表面(FSS)周期单元上加载PN二极管,当二极管施加偏置电压时,频率选择表面对电磁波不透过.零偏置电压时,频率选择表面对电磁波透过.对样件实测结果表明,80％以上的透过带宽达到5％,隔离大于15dB.该电控开关型频率选择表面具有耐高功率、重量轻、剖面低、可靠性高等特点,可用于电磁兼容和智能天线罩.     

双屏频率选择表面中间电介质层对传输特性的影响规律

应用模式匹配分析技术,研究了中间加载电介质层的双屏Y孔单元频率选择表面(FSS)的电磁波传输特性.讨论了中间电介质层介电常数、厚度以及传输损耗值对双屏FSS结构的中心频率、传输带宽及传输损耗的影响规律.计算结果表明,双屏FSS中间加载的电介质层可以优化传输特性.     

曲面频选天线罩电性能设计研究

针对现如今频率选择表面(FSS)普遍基于平板进行理论研究的现状,提出了一种基于HFSS-Matlab创建曲面频率选择表面的方法。设计了平板频选单元及A夹层平板天线罩,并进行了仿真分析;采用该方法将准周期排列的曲面频选单元附于A 夹层正切卵形介质天线罩表面。为了验证曲面频选的性能,选用宽波束的平面螺旋天线作为激励,对曲面频选天线罩天线系统进行了联合仿真,并分析了加载曲面频选结构对天线罩电性能的影响。结果表明,所设计的曲面频选结构与平板FSS结构电磁性能基本保持一致,实现了曲面FSS 频率选择的功能,在传输段内不仅能够满足天线罩电性能设计指标要求,而且能有效降低天线带内强镜面反射(RCS),对曲面频选天线罩的实际工程应用具有指导意义。     

一种实现微型频率选择表面通带开关的方法

微型频率选择表面（MEFSS）基于感性表面（金属栅格）与容性表面（间隔的金属环形贴片）之间的耦合机制实现带通滤波功能。采用全波分析矢量模匹配法精确计算了耦合介质的相对介电常数εr、厚度d对MEFSS传输特性的影响：εr由3.5变为2时中心频点高漂2.8GHz,d增加0.4mm时中心频点往低频漂移1.4GHz且透过率降低2.6dB。由此可见,通过控制耦合介质厚度能够实现MEFSS通带开关的功能：当耦合介质厚度增加1mm时通带中心频点透过率降低8.173dB。在覆铜的聚酰亚胺膜上复制光刻制备感性表面、容性表面并分别置于0.2mm、1.2mm厚泡沫板两侧采用自由空间法测试了其传输特性。计算与实验结果均表明：通过控制耦合介质厚度变化能够实现MEFSS通带开关的功能,为实现有源FSS提供一种新的方向。     

单元可旋转的频率选择表面电磁散射特性分析

采用基于三角基函数的矩量法分析单元可旋转的周期性频率选择结构的散射特性,通过坐标变换推导单元旋转后矩量法的计算公式,通过计算研究单元旋转对周期性频率选择结构散射特性的影响。与传统的频率选择表面相比,提出的新型频率选择结构具有易于调节频率选择特性且易于实现的优点。     

频率选择表面大范围角度入射时稳定中心频率的方法

在频率选择表面(FSS)的应用中,往往涉及到大范围角度入射的情况,此时中心频率变得不稳定,会随着入射角度的变化而发生漂移。本文针对此问题,在TE波大范围角度入射FSS时,提出了一种实现中心频率稳定性的方法。计算结果表明,随着入射角度的变化合理调整电介质的介电常数可以使FSS获得稳定的中心频率。此方法可以应用在曲面FSS上以减小中心频率对角度的敏感性,以球壳上应用的FSS为例,给出了应用模型。