一种高增益5G毫米波缝隙天线的设计

为了满足第五代移动通信的高速率工作要求,设计了一种应用于5G毫米波的高增益宽带基片集成波导缝隙天线.通过在基片集成波导腔体内刻蚀双倒"L"和"十"字型缝隙,实现天线谐振工作频率为28.07 GHz,回波损耗S11≤-10 dB工作带宽达到4.36％(27.38～28.60 GHz),中心工作频率处增益为9.42 dBi...     

非硅三维微加工技术

目前能进行大批量生产的非硅三维微加工技术主要有ＬＩＧＡ和ＤＥＭ技术，ＬＩＧＡ技术可加工深达１０００μｍ的微结构，获得和深宽比达５０，但它需要昂贵的同步辐射光源和特制的Ｘ光掩模板，加工周期长，价格昂贵。ＤＥＭ技术具有加工周期短，价格低廉的优点，但其技术指标低于ＬＩＧＡ技术（加工厚度为２００μｍ，深宽比为２０）。     

毫米波段非谐振型低副瓣波导缝隙天线的改进型设计方法

在毫米波段,为了更精确、快速地设计出非谐振型低副瓣波导缝隙天线,提出了一种改进型解析方法,具体方法为在传统的斯蒂文生公式引入一个修正因子。该修正因子可大幅度提高波导宽边上的径向缝隙偏移量的解析计算精度。一般情况下,传统斯蒂文生公式仅适用于长宽比大于10∶1的窄缝设计。而此方法则可用于低副瓣、长宽比接近4∶1的宽缝波导缝隙天线的快速设计。对修正公式进行了理论分析,并使用改进型公式,设计加工出了一个工作频率为60 GHz的波导缝隙原型天线,实测增益和副瓣电平分别为14.8 dB和-25 dB。仿真结果以及测试数据吻合良好,证实了此改进型方法的有效性。     

基于MEMS技术的集成铁电硅微麦克风

本文介绍了基于MEMS技术的集成铁电式硅微麦克风的潜在应用、制备工艺、封装技术、测试方法。实验研究表明，这种与IC工艺相兼容的MEMS微麦克风工艺相对简单，性能易于控制，灵敏度可以达到15mV／Pa以上，有很大的发展前途。     

基于基片集成波导馈电的Ka波段渐变缝隙天线设计

在被动毫米波 (PMMW) 成像焦平面阵列 (FPA) 馈源的天线中,直线渐变缝隙天线 (LTSA) 相对于传统的喇叭天线、介质棒天线具有其独特的优势。该文优化设计了一种新型的对跖直线渐变缝隙天线 (ALTSA),通过加载超材料结构使天线的增益得到了改善,天线采用基片集成波导 (SIW) 技术进行馈电。通过仿真与测试分析,该天线在较宽的频带内具有良好的阻抗特性、较低的副瓣电平及较高且平稳的增益,所设计的天线具有较小的口径宽度,在焦平面中易于组成较为密集的馈源阵列,以提高被动毫米波成像的空间分辨率。

     

基于硅微加工工艺的微热板传热分析

针对常压和真空两种环境，通过三维有限元模拟分析了背面体硅加工型、正面体硅加工型和表面加工型三种微热板(MHP)的传热主渠道和加热功率．制作了背面体硅加工型和表面加工型MHP，并对两者在常压及13.3Pa气压下的加热功率进行了测试．实验值与有限元分析结果一致，表明虽然真空中表面加工型MHP热功耗小于背面体硅加工型MHP，但薄层空气导热使表面加工型MHP在大气中的功耗大幅增加，并大于背面体硅加工型MHP的热功耗．     

基于硅微加工工艺的微热板传热分析

针对常压和真空两种环境,通过三维有限元模拟分析了背面体硅加工型、正面体硅加工型和表面加工型三种微热板(MHP)的传热主渠道和加热功率.制作了背面体硅加工型和表面加工型MHP,并对两者在常压及13.3Pa气压下的加热功率进行了测试.实验值与有限元分析结果一致,表明虽然真空中表面加工型MHP热功耗小于背面体硅加工型MHP,但薄层空气导热使表面加工型MHP在大气中的功耗大幅增加,并大于背面体硅加工型MHP的热功耗.     

基于微缩雷达应用的硅基毫米波片上天线

为研究小型化、微型化天线在现代无线应用中的集成趋势,对当前工艺水平下的毫米波段片上天线(AoC)设计进行了总结。从集成角度,对单片集成和混合集成的概念分别进行了优劣比较和讨论。作为一个单片集成技术方案的可靠候选,对硅基单片毫米波集成电路(SIMMWIC)技术进行了介绍,并给出了利用该技术实现的整流天线例子。通过单片集成的雪崩二极管发射机展示了如何利用三维电磁仿真工具设计及证明片上天线的性能,利用仿真和实际验证探讨了硅基毫米波片上天线的挑战和方法,为小型化雷达系统方案提供了一个稳固的基础。     

硅微机械加工技术

微机械的全称为微电子机械系统，是以微电子技术和微加工技术为基础的一项新技术。目前主要应用的是硅微加工方法。本书着重介绍了硅微加工技术中应用的各种方法，包括各向异性湿法化学腐蚀、硅片键合、表面微机械加工、硅的各向同性湿法化学腐蚀、微机械加工技术中干法等离子刻蚀技术、远程等离子腐蚀、高深宽比沟槽腐蚀、微型结构的铸模等内容。     

新型宽带圆极化毫米波平面缝隙天线

研究了一种新型共面波导馈电的宽带圆极化毫米波平面缝隙天线.通过新型的短路微扰法实现了平面圆环形缝隙天线的单馈宽带圆极化,回波损耗(RL)≤-10dB时的实测阻抗带宽达到约20%,AR≤3时的实测轴比带宽约为21.2%,实测最大增益约为5.2dB.实测结果与ANSOFT HFSS软件仿真结果基本吻合,表明了设计的合理性.     

小型化前倾毫米波双狭缝天线的设计与制作

常规侧向探测天线主波束垂直于天线辐射面,会导致飞行探测漏报率高,因此有必要研究具有前倾探测功能的天线,以提高探测准确率。基于HFSS软件,设计了狭缝天线结构。设计的输入参数如下：频段为36.85~37.15 GHz,收发隔离度优于50 dB,前倾角为20°~24°,旁瓣抑制度要求大于-10 dB,天线长度小于85 mm,方位角大于80°,俯仰角小于11°,增益大于11 dB。测试结果表明,天线增益为12 dB,在36.85~37.15 GHz条件下,方位角位于116°~134°之间,俯仰角位于8°~9°之间,前倾角在22°~24°之间,旁瓣抑制度位于-11.45~-14.60 dB之间,且波束方向可控。在36.5~37.5 GHz频率范围内,驻波比保持在1.413以下,收发隔离度保持在-51.132以下,天线总长度为83 mm。该天线的测试结果与设计一致,能满足设计要求,为无人机侧向探测器提供天线技术支撑。     

非大气窗口毫米波长槽漏波波导天线的设计

设计了一种非大气窗口毫米波长槽漏波波导天线,分析槽的长度、宽度对天线性能的影响,并运用插值法缩减天线槽长,优化天线的性能,减轻天线的重量。优化后的天线具有高增益、低副瓣、窄波束、主波束前倾、E面方向图近似圆形等特点。在结构设计上,采用UG385波导接口连接射频部件,提高馈电与天线的匹配性;同时,对天线内表面进行镀金处理,提高天线表面的光洁度,减小损耗。仿真和测试结果表明,该天线能够满足非大气窗口毫米波雷达对天线的指标要求。     

毫米波平板隙缝阵天线工艺设计与制造

毫米波平板隙缝阵天线具有增益高、副瓣低、体积小和质量轻等优点,是毫米波雷达的关键设备。针对其多层、空腔、薄壁的复杂结构特点和加工精度高、封装性好的工艺要求,结合集成工艺设计,应用CAD/CAM一体化技术和精密连接技术,实现了天线的高技战术性能要求。     

毫米波有源相控阵天线技术

概述了毫米波技术在雷达探测及通信领域中的应用优势、使用场景以及未来的技术发展趋势,并着重对其技术实现面临的难点进行分析。同时,针对应用需求和技术特征的不同,介绍了满足各类应用的毫米波相控阵技术发展的不同技术路线,对其中涉及的架构、天线单元、器件和封装集成等主要关键技术进行了阐述,力图从总体上对其技术体制、应用情况和发展趋势进行科学分析和归纳,为毫米波相控阵天线技术的发展提供借鉴。     

一种Ka 波段的共面容性馈电宽带微带天线

采用辐射贴片和馈电贴片位于同一层的容性馈电方式设计了一种毫米波宽带微带天线。该设计采用双层介质展宽频带,通过馈电贴片与辐射贴片间的耦合对辐射贴片进行馈电,从而补偿使用同轴探针引入的附加电感,达到阻抗匹配的目的。设计天线的工作频段为26.1GHz～41.1GHz,相对阻抗带宽（VSWR<2）达到44.64％,同时文中还讨论了馈电贴片的尺寸及其与辐射贴片间距对天线阻抗及驻波比的影响。     

毫米波天线测量系统及测量精度分析

随着毫米波天线应用环境和设计复杂程度的不断增加,对毫米波天线的测量也提出了更高的要求,为适应宽频 带毫米波天线快速测量的需求,本文基于R&S 公司ZVK 矢量网络分析仪,研究了毫米波扫频紧缩场测量系统的特性, 针对影响其测量精度的主要因素进行了详细的分析讨论,阐述了系统改进主要方向,并给出了测量实例。     

宽带毫米波微带天线的设计与分析

根据微带天线的设计技术要求,介绍了微带天线带宽的影响因素。在矩形毫米波微带天线设计与分析的基础上,分别设计出 C 型和 W 型两种宽带毫米波开槽微带天线。利用仿真软件对3 种天线的输入回波损耗、驻波系数、相对带宽和方向性等技术参数进行仿真优化和比较分析。仿真与实验结果表明,3 种天线的设计均满足技术要求,C 型和 W 型开槽微带天线较矩形微带天线的相对带宽大幅提高,且具备良好的定向辐射特性。     

毫米波MIMO系统中的子天线阵列预编码算法研究

在第五代无线通信技术的研究中,毫米波通信凭借着巨大的信道容量优势,得到了很多的关注和研究.而将毫米波通信技术应用到目前已经广泛使用的MIMO无线通信系统中,则可以更大幅度地增加信道容量.大天线阵列的应用,可以很好地缓解毫米波系统难以避免的路径损耗问题,但同时也增加了数字预编码器的硬件复杂度.为了简化复杂度,使用了一种子天线阵列的结构来替代全天线阵列结构,并同时在数字域和模拟域上来完成整个系统的预编码,进而提出了一种改进型的混合预编码算法,通过将复杂的信道容量求解问题分解为若干独立的子问题,并利用连续干扰消除的思想解决子天线阵列之间的干扰,以求得整个系统的最大信道容量问题.仿真结果表明提出的混合预编码算法在性能上十分接近最优算法,且复杂度大大降低.     

CPW馈电缝隙耦合蝶形毫米波贴片天线

该文研究了一种工作在Ka波段共面波导(CPW)馈电缝隙耦合的蝶形贴片天线。耦合缝隙位于接地板上,而不需要额外的缝隙耦合层,使天线更易与电路相集成。耦合缝隙的存在改变了接地板上原有表面电流的分布,使电流沿着缝隙边缘流动,因此馈线与辐射源的电磁耦合效率得到提高。用有限元分析软件(Ansoft HFSS)对衬底厚度、贴片角度、耦合缝隙大小等参数变化时的天线性能进行了仿真。比较并分析了S11,增益等天线性能参数的变化规律,并在带宽最优的条件下给出了一组参数值,此时天线的工作频率为35.5GHz,带宽为1.22GHz,增益为6.38dB。