基于分形耦合结构的微带带通滤波器设计

设计了一个中心频率为2GHz的传统结构的微带阶梯耦合带通滤波器,采用分形耦合结构进行谐波抑制,仿真结果表明:采用分形耦合单元比传统结构的耦合单元使滤波器二次谐波减小了25dB,通带插入损耗小于-0.55dB;通过对分形耦合单元进行优化,可使滤波器二次谐波抑制性能进一步改善37dB,而通带性能几乎不受影响。测量结果与仿真结果基本吻合。     

具有谐波抑制的小型化混合环耦合器设计

提出一种具有谐波抑制的小型化混合环耦合器。采用T型结构代替7λ/6混合环中的每一段λ/6传输线,以显著减小混合环的尺寸;并且通过T型结构中的并联开路枝节引入带外传输零点,实现针对三次谐波的抑制作用。为验证理论的正确性,设计了一个中心工作频率为1 GHz的小型化混合环,并给出电磁仿真和实物测试结果。测试结果表明,所设计的混合环在保持3 dB耦合器工作特性的同时,在三次谐波附近插入衰减大于30 dB,实现了良好的谐波抑制功能。此外,该混合环的尺寸仅为传统混合环耦合器的34.2%,具有广阔的应用前景。     

具备谐波抑制的高阶有源N路径带通滤波器

采用三级2阶N路径滤波单元设计了一种带谐波抑制功能的高阶有源N路径带通滤波器。在第二、三级之间插入负电阻和回转器,可提高滤波器的Q值、带宽和线性度;在末级的串联型2阶N路径滤波单元中采用有相位差的时钟信号进行控制,可有效地抑制三次谐波。基于0.18μm CMOS工艺仿真。结果表明,该滤波器的最高增益为20.12 dB,中心频率调谐范围为0.1~1 GHz,带外抑制高达50.2 dB@700 MHz,三次谐波抑制大于40 dB,噪声系数为4.71~6.9 dB,带外输入3阶交调点(IIP3)为16.3 dBm@50 MHz。     

一种谐波抑制特性可配置的新型Wilkinson功率分配器

提出一种在2~2.4GHz频段内工作的新型Wilkinson功率分配器,该种功率分配器主要由耦合线加载传输线和可配置电容构成。完成了该种新型Wilkinson功率分配器的仿真设计和实物加工测试。该新型Wilkinson功率分配器结构紧凑,有利于电路的小型化。同时,根据设计需求,可以通过配置不同容值的电容配置该种功分器的谐波抑制特性。测试结果显示,带内插损在3.6dB左右,带内回波损耗优于-10.5dB,输出端口隔离度优于-17dB,对二次谐波抑制优于20dB,对三次、四次和五次谐波抑制均优于15dB。     

基于缺陷地面结构和补偿微带线的低通滤波器

提出了一种新型一维周期缺陷地面结构（DGS）单元。文中给出了3个不同尺寸单元的5参数变化曲线,并使用DGS单元进行级联,形成一种补偿微带线。设计了一个低通滤波器,计算和测试结果显示该结构单元的截止频率由结构单元的物理尺寸决定,单元级联形成的多级低通滤波器具有良好的带通、带阻和谐波抑制特性。     

一种具有深度二次谐波抑制的微波振荡器

微波振荡器作为通信系统中的关键器件,已经被广泛地研究和设计。因此,设计具有优秀性能的微波振荡器是至关重要的。提出一种具有深度二次谐波抑制性能的新型微波负阻型振荡器。该设计的新颖性在于利用一个装配于双极结型晶体管射极的并联结构(由一段短微带线和电容并联组成)来实现二次谐波抑制。该结构作为振荡器基波信号的反馈元件,同时作为二次谐波处的带阻结构。因为二次谐波没有反馈回路(接地),所以能被极大地抑制。更重要的是在振荡器的输出端无额外的滤波器来抑制二次谐波,这使得电路尺寸得以减小。给出了一个振荡器设计实例,并给出其测试结果来论证理论的正确性。测试结果表明相较于传统振荡器的二次谐波抑制度有25 dB 的提高。     

一种新型超宽带带通滤波器的设计与实现

传统的超宽带带通滤波器阻带较窄,不能有效抑制谐波.为了抑制超宽带系统中的高次谐波,进一步提高接收机的灵敏度,在分析叉指谐振器、半圆型缺陷地结构和阶梯阻抗并联枝节结构的基础上,设计了一种新颖的超宽带带通滤波器,该滤波器具有较好的阻带特性.最后使用Agilent N5230A矢量网络分析仪对其进行测试,测试结果表明该滤波器工作频带为3.1～10.6GHz,通带内插损小于1.5dB,上阻带的工作频率可以超过18GHz,抑制电平达到-10dB,能有效抑制谐波.     

一种宽带吸波的隐身天线罩设计

传统的吸波材料无法使天线同时满足工作带外隐身和工作带内透波的特殊要求。文中结合传统吸波材料的吸波特性和频率选择表面的滤波特性,提出了一种超材料的宽带吸波的隐身天线罩。利用超材料的谐振叠加特性,设计出宽带人工吸波结构。采用阻抗匹配技术进一步提高天线在工作频带内的透过率,并提高天线带外的吸收率。通过调节超材料吸波体的尺寸,构造了一种Ku 频带透波、高于Ku 频段吸波的超材料天线罩,在保证天线带内正常通信前提下,可减小天线带外的雷达散射截面,提高机载天线的隐身性能。     

用缺陷地结构抑制圆极化微带天线的谐波

设计了将缺陷地结构(DGS)用于圆极化微带天线以实现谐波抑制功能。方形切角贴片激励圆极化波,50Ω微带线下的双"哑铃"型DGS实现二次谐波的抑制。天线的仿真结果和加工测试基本吻合。经测试,天线的中心频率为5.8 GHz,小于-10 dB的S11带宽为200 MHz,二次谐波频段抑制在-3.45 dB以内;天线的最大增益为6.3 dBi,波瓣前后比为13 dB,3 dB轴比带宽为70 MHz。该天线用于射频前端,可实现射频前端的小型化。     

基于缺陷地抑制高阶谐波的带通滤波器设计

采用微带线设计的平行耦合滤波器(MCL-BPF)在通带以外往往产生谐波,出现寄生频段。利用缺陷地结构(Defected Ground Structure,DGS)的单极点带阻特性和慢波效应可以改善寄生通带,抑制谐波输出。对2.4GHz的传统微带平行耦合滤波器和改进型带通滤波器进行了仿真设计与加工测试。实测结果与仿真数据良好吻合,所提出基于斜哑铃型DGS的带通滤波器(S-DGS-BPF)可抑制至四阶谐波,抑制度达到-22dB以下,阻带为3-10GHz,中心频率处回波损耗为-26.93dB。并且改进型滤波器的尺寸缩小了约10%。     

一种基于电磁超材料的大规模天线阵列天线罩解耦技术

文中设计了一种去耦天线罩,为解决紧凑排列的大规模天线阵列中相邻端口隔离度较低的问题提供了参考.天线罩主体是一层具有低介电常数和低损耗性的介质板,其上印刷了周期性排列的金属贴片结构.通过调整金属贴片的形状以及天线罩到天线阵列的距离,使天线罩产生的反射波与阵中的耦合波幅度相同、相位相反,二者相互抵消,达到增加阵中端口间隔离...     

W波段45°线极化天线阵设计

提出了一种带反射相消单元的W波段45度线极化微带贴片天线阵列.单列串馈天线阵采用泰勒加权结合反射相消单元实现了25dB的旁瓣抑制,通过添加贴边矩形槽改善了主瓣内的交叉极化.一阶十路功分器通过T型结取代一般的四分之一波长匹配段实现4.5倍的不等功分比.仿真与实测结果表明：组阵后的天线工作在75.7GHz~77.6GHz,水平和垂直方位3dB波束宽度可覆盖正负45度,该宽度内交叉极化比均高于18dB.天线增益达24dB,旁瓣抑制度达20dB.该天线形式可用于汽车防撞雷达并提高其抗干扰能力.     

搜零法在相控阵雷达罩电性能测试中的应用

在机载相控阵雷达罩电性能测试过程中,由于被测天线是相控阵天线,使得测试方法与经典测试方法有所不同.文中对搜零法在相控阵雷达罩电性能测试中的应用进行了探索,确定了搜零系统中相控阵天线的安装方式和收发电轴对准的判据,集成了一套相控阵雷达罩电性能搜零系统,系统功能和精度满足测试需求.还在X波段相控阵雷达罩电性能测试中验证了搜零法的有效性,测试数据规律正确且重复性良好.测试结果表明相控阵雷达罩电性能搜零系统可用于新型战斗机雷达罩研制过程.     

具有谐波抑制功能的双极化缝隙天线

针对微波能量传输领域中接收天线与发射天线发生极化失配时,整流天线接收的能量会急剧下降的问题,设计了一款工作在2.45 GHz具有谐波抑制功能的双极化缝隙接收天线,该接收天线本身发生一定角度旋转时仍可通过双极化的特性接收能量。通过在贴片上开大小合适、结构对称的缝隙,实现天线水平极化和垂直极化;运用缺陷地结构,实现谐波抑制功能。仿真结果显示,在2.45 GHz处,天线的隔离度高于17.6 dB,增益3.9 dBi,阻抗匹配良好,在二次、三次谐波处天线的回波损耗为-0.38 dB和-0.96 dB,仿真结果和实测基本吻合。     

面向高铁卫星通信系统的高性能天线罩设计

设计了一款适用于高铁平台卫星通信相控阵天线的高性能天线罩.该天线罩针对载体应用环境，设计了双向对称、低剖面的气动外形，以满足载体高速双向对开时低空气阻力的要求；同时根据卫星通信相控阵天线波束扫描的特点，设计了变厚度夹层结构，以实现天线罩对任意极化方向的电磁波宽角入射时高透波率的电性能.以Ku频段为例，根据设计结果进行了实物制作和测试验证，测试结果显示在10.5~13 GHz频率范围内，采用垂直极化波和水平极化波分别照射时，天线罩在0~70°的入射角范围内，透波率均保持在80%以上，同时天线罩对相控阵扫描波束的指向误差维持在±0.5°范围内.     

C 波段双极化低旁瓣阵列天线

本文设计制作了一种高隔离度低副瓣双极化平板阵列天线,该阵列天线采用角锥喇叭作为辐射单元,以获得 高增益,馈电网络采用空气带状线,以获得较低的馈电损耗,利用探针对喇叭馈电,可获得较高的极化隔离度。在阵 列设计中,采用泰勒加权算法以获得-23dB 的旁瓣,同时利用反相馈电技术使阵列的交叉极化小于-30dB。仿真和实 测结果表明,在6GHz±200MHz 内,驻波小于2,天线增益大于23dB,交叉极化电平小于-30dB.     

用于船舶自动识别系统的机载阵列天线设计

为了满足船舶自动识别系统抗干扰性能的要求,设计了一种机载阵列天线.天线阵列由5个单极子天线单元组成,整体尺寸为Φ720 mm×306 mm,天线单元沿圆周均匀排列.通过泰勒分布和牛顿优化算法,优化阵列的辐射幅度及相位,得到实测的方位面增益-15 dB抑制范围达到128°,-20 dB抑制范围达到77°;装机后-15 dB抑制范围在114°以上,-20 dB抑制范围在51°以上.该阵列天线结构简单,成本低,满足机载环境的使用要求.     

L频段共形相控阵天线研制

为满足机载系统的需要,给出了共形相控阵天线的分析和设计过程,同时研制了一种高度仅为0.14波长的准八木天线单元。利用三维电磁仿真软件HFSS对天线单元和共形相控阵进行了仿真设计,并研制了一套L频段共形相控阵天线。该天线由天线阵面、波束形成网络和波控器等构成。天线阵面由4个天线单元组成,共形安装在机头上。经实际测试,共形相控阵天线阵面的和波束在扫描范围内增益大于10 dBi,并具有较低的副瓣电平;差波束零深小于-20 dB。     

抑制共模噪声的SIW 平衡馈电差分缝隙天线阵*

提出一种利用差分天线在共模激励和差模激励下方向图不同来抑制共模噪声的方法,并基于该理论 设计了6×6 平衡馈电差分SIW 缝隙天线阵进行验证。该天线由6个宽边纵向SIW 缝隙天线子阵列组成。辐射缝隙 被设计为只在差模激励下辐射,达到抑制共模信号的目的。每个天线子阵采用平衡差分馈电方式,使用两个1分6 梳状功分器将6个子阵同时激励。整个天线使用标准PCB 工艺加工,为了测试共模和差模激励,分别设计了带有 180°相移的功分器和T型功分器用来生成差模和共模信号。在差模激励下,天线的最大增益为20.2dBi,S11幅值小 于-10dB 带宽为7.2%(39.6 ~43.8GHz),在共模激励下天线的最大增益为10.1dBi,在整个工作频段内S11幅值大于 -7dB。仿真和实验结果验证了该结构的SIW 缝隙天线对差模信号能够有效地辐射而对共模信号进行抑制。     

一种C波段机载共形导航天线

本文利用短路探针加载的方式设计了一款小型化共形椭圆形微带导航天线,较常规的微带天线,该天线辐射贴片面积减小了80%左右。采用耐高温材料作为天线介质板及天线罩,同时使用特殊焊接方法使得天线具有良好的耐高温性能。实测天线在要求角域内增益大于-0.5dB,方位面不圆度小于1dB,具有良好的电气性能。