基于带状线的梳状线滤波器设计与实现

针对复杂射频传输环境下,高性能小型化滤波器的需求,在具有λ/8谐振线杆的梳状线滤波器基础上,研究电容加载对滤波器性能的影响,并采用带状线的结构方式,充分验证小型化的实现.设计了一款工作频率在2.1～3 GHz、通带内插入损耗小于2.2 dB、电压驻波比均低于1.5的梳状线滤波器,该滤波器在二倍频处平均抑制度在35 dB...     

安捷伦上市12GHz模拟带宽的实时示波器

美国安捷伦科技(Agilent TechnologieS)日前上市了模拟功率放大器的功率带宽达12GHz的实时示波器(Realtime 0Scilloscope)。据该公司称，这是全球首次投产模拟带宽超过10GHz的实时示波器。比如，在检验计划配备新一代服务器的FB-DIMM(全缓冲内存模组)等基频频率高数GHz的输出入接口的运行时，可进行三倍频、甚至五倍频检测。FB-DIMM的工作频率为2、4GHz，可实现每个信道最大4．8Gbit／s的数据传输速度。     

宽带微带天线阵的研究与设计

微带天线具有轻的重量、较小的体积及散射截面等特点,可设计为无线电高度表的天线。采用组阵的方式把矩形贴片单元组成宽频带,高增益的阵列天线,增加基板厚度扩展频带,良好的多枝节阻抗匹配获得较大增益。应用此结构设计四元微带天线阵,中心频率为4．3 GHz ,带宽BW＞200 M Hz ,采用等幅并联馈电的方式,通过 HFSS进行仿真优化,仿真结果显示驻波比小于2,最大增益为11．3 dB ,3 dB波束宽度约为46°。实测结果为：驻波比小于2频带扩展到4．08～4．52 GHz ,最大增益为10．33 dB ,达到设计要求。该天线阵简单的结构,良好的特性可运用到小型飞行器高度表系统中。     

表面开槽的宽带遥测微带天线设计

微带天线由于体积小、易共形、适用于金属环境等优点而被广泛地应用于旋转件遥测系统中。针对传统微带遥测天线带宽较窄的问题,本文提出了一种通过在天线贴片和地板上开槽来扩展带宽的设计方法,并进行了仿真和测试验证,二者结果吻合良好。高频电磁结构仿真软件HFSS的仿真结果表明,通过在适当位置开槽,可使得天线的相对阻抗带宽(S11<-10dB)达到5.6%(2.409~2.545GHz),基本覆盖ISM频段,最高增益可达4dBi。测试结果表明其相对阻抗带宽为6%(2.41~2.56GHz),在收发天线间距10毫米的情况下,传输系数S21达到-22dB,可以满足遥测系统的需求。     

Ka波段自偏置微带边导模隔离器仿真设计与性能

基于M型锶六角铁氧体的高各向异性场,采用HFSS软件设计了中心频率在28.2GHz的自偏置边导模隔离器。仿真结果表明,在28.2GHz附近,插入损耗为6dB,隔离度大于38dB,20dB以下隔离带宽约为3.5GHz。采用传统固相反应法制备SrM六角铁氧体材料基片并用丝网印刷工艺实现基片上的微带电路,根据设计的结构参数制备了自偏置边导模隔离器。测试结果表明,该自偏置隔离器在27~29GHz范围内,表现出强烈的非互易性,插入损耗小于10dB,最大隔离度大于45dB。由于不需要外加偏置磁场,器件实现了小型化,宽频带,仿真与实测吻合得较好。     

扇形短截线结构的椭圆微带低通滤波器设计

传统微带滤波器采用开路短截线形式,结构简单,易于设计,但是阻带衰减不够大,寄生通带抑制不充分,而且结构不紧凑。为了克服这些缺点,介绍了扇形短截线等效为电容和高阻抗微带线等效为电感的微带滤波器设计方法。并按此方法设计制作了1GHz椭圆微带低通滤波器。经过测试,该滤波器插入损耗小于1.5dB,阻带衰减60dB,阻带宽度超过通带3倍频以上,满足设计需求。结果表明,采用扇形短截线结构设计的微带滤波器,在物理尺度和滤波性能上比传统直短截线结构的微带滤波器更具优势。     

磁化状态对自偏置微带环行器性能的影响

基于钡铁氧体材料设计并制作了中心频率在22GHz的自偏置环行器,仿真结果表明,在22.6GHz附近,插入损耗小于0.2dB,隔离和回波损耗均大于30dB。测试结果表明,无外加磁场、铁氧体没有达到磁化饱和时,在22GHz处,器件插入损耗为2.9dB,隔离损耗接近50 dB。为了研究磁化状态对自偏置环行器性能的影响,在测试时施加弱磁场,插入损耗最小值为1.57 dB,出现在频率22.6 GHz处,对应的隔离度为11.4 dB;当施加强磁场时,插入损耗最小值为1.1 dB,对应的隔离度为11.6 dB;对比施加强弱磁场时的测试结果,可发现随外磁场增强,在22.6GHz处插入损耗降低,但是在22GHz处的隔离度变小。     

基于HFSS的双脊喇叭天线的设计与仿真

宽带喇叭天线在测量,雷达及通信系统上的应用已愈来愈广泛。利用电磁仿真软件HFSS,给出了一种宽带双脊喇叭天线的仿真模型及其各部分结构的具体设计方法,并结合实际的工程需要,设计了一幅频率范围为1GHz～18GHz的宽带双脊喇叭天线,通过对其电性能参数进行仿真及测量。结果显示:驻波比在1.6GHz～18GHz的范围内小于2.5,在整个频段上,增益大于10dB,三维方向图在15GHz时主瓣才开始出现分裂,并且随着频率的升高,直到18GHz主瓣也没有出现大的凹陷。设计的天线能够满足更高的工程要求。     

采用阶梯 T 型谐振器的双陷波 UWB 滤波器

为有效抑制印度国家卫星通信C频段和X卫星频段对超宽带通信系统的干扰,提出了一种新型双陷波超宽带滤波器。该滤波器采用阶梯T型多模谐振器(multimode resonator, MMR)与缺陷地结构(defected ground structure, DGS)的交趾耦合,实现超宽带特性。采用非对称耦合线及在MMR两侧耦合分裂环谐振器的方法,分别在6.67～7.06 GHz, 7.47～7.57 GHz两个频段内产生陷波。实测结果与仿真结果吻合较好,该滤波器的通带范围为3.03～11.50 GHz, 3 dB带宽达到123%,插入损耗仅有0.87 dB,两处陷波中心频率分别在6.87 GHz和7.52 GHz,陷波深度均大于20 dB,且整体尺寸紧凑,仅有16 mm×8 mm大小。     

数字荧光示波器1GHz前置放大器的设计

系统通过采用高速差分运算放大器、程控衰减阵列模块、射频双向模拟开关等芯片相结合的方式,实现了低阻50 Ω带宽1 GHz(-3 dB),高阻1 MΩ带宽500 M(-3 dB)并实现了2 mV/div～5 V/div衰减量程,系统还实现了自动量程控制,直流电平自动位移调零控制,最大限度降低了整个系统的失真和漂移,经国家检...     

Ferroelectric lens phased array antenna: An update

Abstract

The ferroelectric lens is a new type of phased array antenna. It uniquely incorporates bulk phase shifting using bulk ferroelectric ceramics to reduce the cost of the phased array. This paper presents the latest X band (8-12 GHz) results with improved ferroelectrics; the loss due to these ferroelectrics is less than 2 dB for obtaining 360° differential phase shift at 10 GHz. The antenna pattern of an interferometer built with ferroelectrics and demonstrating electronic scanning at 10 GHz is presented. A brief review of the ferroelectric lens concept is also included.     

紧凑型超宽带 MIMO 天线的研究

针对当前超宽带多输入多输出(UWB-MIMO)天线存在尺寸大、隔离度低等缺陷,设计了一款紧凑型UWB-MIMO天线,天线尺寸仅有41 mm×25 mm×1.6 mm。通过扳手形微带馈线扩宽天线的带宽,在天线的接地平面上引入锯齿形和梳状电磁带隙结构以获得较高的隔离度;加载C形枝节形成陷波以抑制X波段的下行频段对超宽带系统的干扰。实验结果表明,所设计的UWB-MIMO天线的阻抗带宽为3.1～12.0 GHz,陷波频带为7.0～7.9 GHz;在整个工作带宽内,隔离度大于20 dB。设计的UWB-MIMO天线具有良好的辐射特性、稳定的增益和较低的包络相关系数(ECC<0.006),适用于UWB-MIMO系统应用。     

基于新型缝隙单元的微带全向阵列天线设计

提出了一种新型串行馈电的全向缝隙阵列天线，在带状线两侧背靠背刻蚀8对圆环缝隙，在缝隙内部加载一个Y形缝隙，延长Y形缝隙的长，并在顶部刻蚀横槽，形成最终的Y-T型缝隙结构，用以提升单元辐射性能。采用遗传算法(GA)对阵列进一步优化，使其工作带宽进一步扩宽，增益有所提升。根据设计结果加工制作了天线样品，实际测试表明，天线的|S11|<-10 dB阻抗带宽为7.93% (5.56~6.02 GHz)，带宽内峰值增益均高于8.99 dBi。工作在5.8 GHz处，E面旁瓣水平低于-10.11 dB，峰值增益为9.43 dBi, 且有稳定的全向辐射性能。     

CPW馈电的高隔离度一阻带UWB-MIMO天线设计

针对目前超宽带多输入多输出( ultra wideband multiple-input multiple,UWB-MIMO)天线仍存在的尺寸大、端口隔离不 够高、抗干扰能力弱等缺陷,设计了一款使用共面波导馈电( coplanar waveguide feed,CPW) 馈电的小型化具有陷波特性的 UWB-MIMO 缝隙天线,通过将方形辐射贴片切角来拓宽带宽,两天线单元地板互联,并在天线单元间增加栅栏形解耦枝节来 提高天线的隔离度。 天线尺寸仅为 30 mm × 56 mm × 0. 8 mm。 此外,在方形辐射贴片上刻蚀了开口谐振环( split ring resonator,SSR)结构的 C 形槽,可滤除 WLAN 频段信号( 5. 15 ~ 5. 85 GHz)对 UWB 系统的干扰。 天线的实测结果表明,该天 线工作频段为 2. 73 ~ 10. 71 GHz,端口隔离度小于- 20 dB,包络相关系数 ECC< 0. 01。 实验结果表明该天线适用于 UWBMIMO 通信系统。     

一种具有双频段的新型分集微带天线设计

提出了具有高隔离度的新型双频分集微带天线。天线的辐射单元由2个对称的非均匀圆环单极子组成,为了提高隔离度,天线的去耦结构采用分离式接地平面,并在接地平面上引入T形分支结构。分析了天线关键结构参数对天线性能的影响,实际制作了天线,给出了所设计天线的仿真与测试结果,二者吻合较好。所设计的天线具有2.4～2.484GHz WLAN和3.4～3.69GHz WiMAX 2个工作频段,在2个频段中,天线具有较好隔离度(S12<-20dB)。同时,它的辐射区域空间互补,可有效克服多径衰落,提高系统性能。     

Minkowski分形阅读器天线的研究与设计

本文提出了一种用于手持式RFID系统的三层Minkowski分形阅读器天线。通过HFSS软件仿真,给出了三层Minkowski天线的回波损耗、方向图及天线增益。仿真结果表明,在2.425GHz的中心工作频率下,回波损耗为-30.22dB,带宽为100MHz。该三层Minkowski天线相比普通贴片天线具有更小的尺寸,并具有较宽的工作带宽和二维对称性,更符合RFID天线小尺寸、低功耗的要求。     

500 M～2 GHz高性能双脊喇叭天线的设计及仿真

本文研制了一种500 M～2 GHz高性能双脊喇叭天线,作为低频段紧缩场测量系统的馈源.该天线延续了以往文献中介绍的脊喇叭天线宽频带、小体积的优点,同时,该天线引入了一些新的设计,得到了较高的方向图性能并压低了驻波比,这些新的设计包括:利用MFIE(磁场积分方程)算法的计算结果设计双脊波导,而不是传统的等效电路法的计算结果;利用HFSS对脊的形状及尺寸进行更为细致的优化;设计辐射段时,并不是完全照搬一般角锥喇叭的设计方法,而是将E面和H面方向图的3 dB波束宽度和相位中心这两组参数定为主要指标进行设计.此外,本文总结了一般双脊喇叭天线的设计方法,缩短了脊喇叭天线的设计时间.本文最后给出了500 M～2 GHz高性能双脊喇叭天线的仿真结果,仿真结果符合紧缩场馈源的要求.