基片集成波导多模宽带天线研究进展

基片集成波导由于其自身的独特优势,低剖面、易制作且易于平面电路集成,在天线中应用广泛。多模宽带、可重构、多输入多输出是当前天线发展的主要方向。阐述了当前基片集成波导多模宽带天线的主要实现方法和发展前景,为更好地设计基片集成波导多模宽带天线提供了依据。     

基于基片集成波导和消逝模谐振腔的压力传感器设计

提出一种新型的基于基片集成波导和消失模谐振腔的压力传感结构。设计了圆形空腔,当施加外界压力时,圆形空腔发生形变从而使谐振腔谐振频率变化。采用共面波导线对谐振腔进行耦合馈电并将频率信号传输出来。通过读取传感器的回波损耗参数( S11)来表征压力与频率的关系。利用高频仿真软件HFSS对谐振腔进行了仿真设计和优化,设计尺寸为30 mm×30 mm×1.93 mm,与传统谐振腔相比体积明显减小。传感器基底为Rogers 4003C板材,采用PCB技术进行加工。搭建压力测试平台对传感器进行测试,结果表明在0~3 N的压力范围内变化100 MHz,绝对灵敏度为25 MHz/N。仿真和实测结果比较吻合,验证了所设计压力结构的有效性。     

基于基片集成波导的湿度传感器设计

采用了边界积分谐振模式展开(BI—RME)方法和Floquet定理相结合的方法,对基片集成波导(SIW)结构进行设计,并利用电磁带隙对敏感区进行构建,用空腔微扰法分析.根据湿度对介电常数的影响引起频率偏移的原理,对谐振器的谐振频率和信号幅度进行测量.实验结果表明:用SIW设计的谐振器的湿度范围为11％～97％RH,灵敏度为13.371～46.51 kHz/RH,设计的新的微波器件具有较好的研究意义和测量效果.     

多模基片集成波导波束成形网络的散射矩阵分析及应用

通过对多模波束成形网络散射矩阵的分析,我们在介质基片Rogers5880上设计并加工了基于多模基片集成波导的波束成形网络。这一新型的结构不仅具有传统波束成形网络(如Butler矩阵)的优良性能,而且具有诸如小型化和辐射功率高等一系列优点。将这一结构与基片集成波导缝隙阵天线相级联,可集成为平面多波束天线阵。测试结果表明这种多模波束成形网络适用于微波毫米波多波束智能天线系统,且与仿真分析相比具有较好的一致性。     

Ka波段硅基MEMS滤波器

滤波器是微波毫米波电路中的一个重要部件,本文介绍了采用基片集成波导技术和ICP深刻蚀微机械通孔阵列的硅基MEMS滤波器.设计制作了MEMS滤波器的核心部件谐振器,测试结果显示该谐振器无载Q值大于180,频率误差控制在2%以内.以此为基础采用理论计算与实验设计相结合的方法设计了一个Ka波段硅基MEMS滤波器.滤波器中心频率为30.3 GHz,插入损耗1.5 dB,相对带宽5%.芯片尺寸为10.0 mm×2.8 mm×0.4 mm.     

SIW交指带通滤波器的设计及仿真

介绍了一种双层SIW带通滤波器,两层之间采用交指结构实现谐振,输入输出采用共面波导形式.所设计的毫米波滤波器芯片尺寸仅有7 mm×3.5 mm×0.8 mm,使用三维高频电磁仿真软件对该结构进行仿真和优化,结果表明滤波性能符合设计要求:中心频率10.6 GHz、带宽2.5 GHz、带内插损2 dB.最后阐明了基于MEMS技术的该滤波器的工艺制作流程.     

高镜像抑制带通滤波器的优化设计

研究卫星天线射频信号优化问题,因镜频干扰在变频接收系统中影响很大,通常采用高品质的镜像抑制带通滤波器来处理高频信号.为了提高带通滤波器的镜像信号抑制能力和减小噪声系数,进一步减小多种干扰,提出微带带通滤波器设计方法和ADS软件优化设计高镜像抑制方法.方法通过对传输零点的准确定位,可实现选择性地抑制镜像信号.理论分析和仿真结果表明,所设计的带通滤波器性能和理论值一致,具有高镜像抑制能力、噪声系数低,同时还可以满足带内插损和带外抑制的设计要求,对工程应用有一定的指导意义.     

用于光电集成收发模块的SOI波导耦合器设计

基于光纤陀螺的小型化和工程化设计要求,提出模块化设计概念。设计了一种Y型SOI波导耦合器,用于光纤陀螺光收发模块。此结构具有形式简单、谱宽、加工工艺成熟和易于实现光电集成等技术优势。理论上分析了波导结构参数对其特征参数(分光比、损耗)的影响,优化参数设计,通过模场匹配理论减小器件损耗。最后,对波导耦合器加工工艺进行了讨论,采用电子束光刻技术加工出波导掩膜版,并对加工工艺参数进行了优化。实验结果表明:所设计的分光比50%:50%波导耦合器,当波导长为25mm时,输入输出波导的间距可以达到300μm,且理论弯曲损耗可忽略不计,可以有效的抑制光源与耦合器的串音干扰。通过优化工艺参数,设计的SOI波导耦合器可以满足设计要求。     

利用单片集成有源滤波芯片设计抗混滤波器

利用MAx280低通滤波芯片设计了一种抗混滤波器,介绍了滤波器电路参数计算方法,并对滤波器进行了测试,取得了满意的滤波效果。     

具有高阻带衰减的LTCC级联带通滤波器的研究

提出了一种基于LTCC级联技术的边带陡峭高阻带抑制多级带通滤波器的实现方法。该滤波器电路由两个谐振部分级联而成,每个部分均由电感耦合的四阶谐振腔组成。在一般抽头式梳状线滤波器设计的基础上,引入了交叉耦合,形成传输零点,并结合电路仿真以及三维电磁场仿真,辅之以DOE(Design Of Experiment)的设计方法,设计出一种尺寸小、频率选择性好、边带陡峭、阻带抑制高的滤波器。实际测试结果与仿真结果吻合较好,中心频率为3.25 GHz,其1 d B带宽为300 MHz,在1 GHz².86 GHz频率上的衰减均优于60 d B,在3.64 GHz2.86 GHz频率上的衰减均优于60 d B,在3.64 GHz³.84 GHz频率上的衰减均优于80 d B,在4.08 GHz3.84 GHz频率上的衰减均优于80 d B,在4.08 GHz⁵.8GHz频率上的衰减均优于60 d B,体积仅为6.1 mm×2.5 mm×1.5 mm。     

数字滤波器的平移设计研究

本文提出了平移法设计数字滤波器的原理和方法。从理论和实际上证明了存在性和特点，为数字网络的设计又提供了一种实用、用效、快速的工具。     

基于共平面波导的可调低通滤波器的设计和制作

介绍了一种使用多触点MEMS开关实现的新型可调微波MEMS低通滤波器,应用MEMS制作工艺在石英衬底上实现滤波器结构.滤波器基于慢波共平面波导周期性结构,具有尺寸小、插损低、可与单片微波集成电路工艺兼容等优点.滤波器截止频率的大小取决于MEMS开关的状态.实验结果表明,当MEMS开关受到激励时,低通滤波器的3-dB截止频率从12.5GHz转换至6.1GHz,带内纹波小于0.5dB,带外抑制大于40dB,开关的驱动电压在25V左右.     

数字滤波器的平移设计研究

本文提出了平移法设计数字滤波器的原理和方法。从理论和实际上证明了存在性和特点,为数字网络的设计又提供了一种实用、有效、快速的工具。     

L波段四级分布LTCC带通滤波器的设计

提出了一种基于LTCC技术的L波段四级分布带通滤波器的实现方法。该带通滤波器由四级谐振器组成,每级谐振器由三层平行放置的带状线排列而成,其中Z形带状线起到形成传输零点的作用,从而实现良好的带外阻带衰减。通过ADS电路仿真以及HFSS软件三维建模设计,滤波器的加工测试结果与电磁仿真结果相匹配,四级带通滤波器的中心频率为1.46 GHz,带宽为250 MHz,通带范围内插入损耗均优于2.56 d B,在0 GHz~1.22 GHz频率的带外衰减优于36 d B,尺寸仅为4.5 mm×3.2mm×1.5 mm。该滤波器频段属于L波段,设计中采用了带状线分布式结构来实现滤波器的小型化。     

基于响应面方法的波导介质层PBG结构滤波器的优化设计

在辛体系下利用精细积分对矩形波导纵向排列介质层PGB结构进行分析的基础之上,用响应面方法对滤波器进行了优化设计.采用棱单元对波导的横截面进行离散,然后导向哈密顿体系,运用基于黎卡提微分方程的精细积分求出一段介质层和一段空气层的出口刚度阵,再将两区段合并得到一个周期段的出口刚度阵,从而可对所有周期进行合并以对问题求解.在分析的基础上建立了滤波器的优化设计模型,利用响应面方法将目标函数和约束函数近似显式化,运用二次规划法对优化模型进行求解,得到了滤波性能最优的设计参数.算例表明本文方法是可行有效的.     

MEMS集成滤波器技术

滤波器是频率转换系统(如,调谐电路、接收器)的基本构成模块。借助于MEMS技术实现的滤波器不仅带来插入损耗、功耗、线性等性能的改善,也有利于将整个通信前端集成到单一芯片上。综述了MEMS可调滤波器的研究进展。与单一利用MEMS电容的调变实现频率可调的滤波器相比,分形可调MEMS滤波技术有更小的插入损耗和更宽的调频范围。     

基于GSM接收机的集成多相滤波器设计

本文介绍了用于GSM接收机的低中频多相滤波器的设计,采用有源RC电路架构且单片全集成.设计采用TSMC0.18um CMOS工艺,通过spectre仿真,滤波器的中心频率为110kHz,带宽200kHz,增益30dB,镜像抑制比38dB.     

E波段集成双工-功分器的设计

双工器和功分器是通信系统中两个重要的器件,为了减小通信系统的尺寸,将功分器集成到双工器内部形成双工-功分器.与一般双工器相比,可以实现两输出端口功分输出.该双工-功分器主要由矩脊波导过渡、脊波导带通滤波器和脊波导功分器组成.基于消失模的脊波导带通滤波器有插入损耗低、结构紧凑、通带及阻带带宽宽等优势.用HFSS进行建模仿...