基于慢波基片集成波导的X波段功分器设计

针对传统基片集成波导（substrate integrated waveguide,SIW）功分器设计中宽带化和小型化不易兼顾的问题,提出了一种基于慢波SIW（slow-wave SIW, SW-SIW）的功分器. 采用微带折线构成的慢波结构单元加载于SIW金属表面上,代替传统SIW连续的金属表面,与同尺寸的SIW相比,SW-SIW的截止频率下降了40%,能够实现横向尺寸的缩减,尤其当SW-SIW达到与SIW相同的相移量时,SW-SIW所需纵向尺寸更小. 所提出的基于SW-SIW的功分器在具有较宽带宽的同时实现了器件尺寸的减小. 通过测试结果可得,该功分器在8.25～12.8 GHz频带内的反射系数|S₁₁|相似文献   

毫米波基片集成均衡器设计与实现

利用基片集成波导设计微波器件时,首先需要解决与矩形波导的等效宽度转换问题,现有等效宽度计算方法精度较低、使用范围有限,文中与仿真软件相结合,提出了一种新的基片集成波导等效宽度计算方法,该方法计算准确、实现简单。利用该方法进行分析,设计了一种毫米波基片集成均衡器,与腔体式均衡器相比,其解决了小型化的问题,尺寸和重量可以减小90%以上;与微带式均衡器相比,其损耗小、Q值高且克服了微带均衡器小型化后无法二次调节的问题。     

基于慢波半模基片集成波导的紧凑型平衡滤波器设计

本文基于慢波半模基片集成波导（Slow-Wave Half-Mode Substrate Integrated Waveguide,SW-HMSIW）结构，设计了一款紧凑型平衡滤波器.该滤波器由金属盲孔阵列加载的SW-HMSIW多模谐振腔、两对间距0.5λg的差分馈电线（λg为滤波器中心频率处的波长）组成.该平衡滤波器由于利用了HMSIW多模谐振腔的不同模式，TE1S0W2和TE1S0W6两个模式工作在共模（Common Mode,CM）状态，而TE1S0W3,TE1S0W4,TE1S0W5这3个模式工作在差模（Differential Mode,DM）状态，；因此该滤波器相较于已发表文献中的SIW平衡滤波器，具有更宽的工作带宽.进一步，慢波结构的引入实现了对HMSIW多模谐振腔不同模式谐振频率的调控，明显降低了谐振腔的纵向及横向尺寸，实现了滤波器的紧凑化设计.本文提出的滤波器，其总尺寸为1.86λg×0.34λg,-3 dB DM工作相对带宽可达32%,-20 dB CM抑制相对带宽可达23%.与同类HMSIW平衡滤波器相比，本文提出的SW-HMSIW平衡滤波器的电路面积减小了约42...     

基于1/4模基片集成波导的单馈电小型圆极化天线

1/4模基片集成波导可等效为由两个磁壁和一个电壁组成的等腰直角三角形波导.采用基于等腰直角三角形波导的空腔模式法分析了1/4模基片集成波导,得到了横电波模和横磁波模的表达式.基于1/4模基片集成波导设计了一种单微带馈电的平面小型圆极化天线.仿真结果表明:该天线可以实现右旋圆极化,且具有6.18 dBic的高增益和3.44％的3 dB轴比带宽.     

基于SIW技术的毫米波滤波器研究与设计

为满足无线通信系统中对紧凑型滤波器的需求,提出一种小型化带通滤波器. 该滤波器通过半模基片集成波导与四分之一波长谐振单元的电磁耦合,在高频阻带产生传输零点;通过强磁区域上层金属面开槽线微扰降低了基模谐振频率,在低频阻带产生传输零点. 所设计的滤波器在8.8~12 GHz频段实现了带通效应,相对带宽为30.7%,带内插损小于0.5 dB,回波损耗大于15 dB,同等带宽条件下相较无开槽线结构尺寸减少了10%;利用额外谐振单元在高频阻带增加了传输零点,使大于20 dB的高频阻带带宽达到了4 GHz,实测结果与仿真结果实现了良好的匹配. 该滤波器具有加工简单、小体积、低损耗、易集成等特点,为滤波器件小型化提供了新颖的设计思路.     

基于EMSIW-QMSIW小型化带通滤波器设计

为有效减小S波段基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)滤波器的尺寸和插入损耗,提出了一种基于四分之一模基片集成波导(Quarter-Mode Substrate Integrated Waveguide,QMSIW)和八分之一模基片集成波导(Eighth-Mode Substrate Integrated Waveguide,EMSIW)交叉排列耦合的小型化带通滤波器;并针对提高滤波器选择性和带外抑制水平,通过设计源与负载耦合,实现传输零点的引入。设计了一款小型化带通滤波器,中心频率为3.7 GHz,相对带宽为18.9%,仿真测得最小插入损耗为0.55 dB,带外抑制大于40 dB,且标准化尺寸仅为0.24λ_0×0.11λ_0。通过制作实物验证,测试与仿真相吻合。     

基于半模基片集成波导的新型带通滤波器研究

在半模基片集成波导上嵌入互补开环谐振器结构,设计了一种结构紧凑的新型带通滤波器.该结构允许低于截止频率以下传输正向波,利用具有高通特性的半模基片集成波导和互补开环谐振器组成具有带通特性的滤波器,通过改变互补开环谐振器结构参数,非常容易调节带通滤波器通带频率,利用该特性可以更容易实现任意通带微波滤波器.该滤波器具有体积小巧、损耗低、易制作、方便与其他电路集成等优势.     

一种改进型基片集成波导-微带过渡器的仿真设计

在直接型基片集成波导-微带过渡器研究的基础上,将基片集成波导的两排通孔延伸至微带线部分,通过调节延伸出的通孔表面的覆铜宽度改变两种传输线间的阻抗匹配情况。为了验证设计思路的正确性,设计了12～20 GHz的基片集成波导-微带的过渡器。仿真结果显示:在12.4～20.5 GHz频带范围内各端口均回波损耗均小于-20 dB,实现了良好的匹配。     

基于EMSIW结构和QMSIW结构的紧凑型滤波器设计

为有效减小S波段基片集成波导SIW( Substrate Integrated Waveguide)滤波器的尺寸和插入损耗，提出了一种基于 1/4模基片集成波导QMSIW(Quarter Mode Substrate Integrated Waveguide)和1/8模基片集成波导EMSIW(Eighth Mode Substrate Integrated Waveguide)的紧凑型带通滤波器，利用EMSIW与QMSIW谐振腔体结构互补的特点，减少电磁泄露，改善插入损耗，通过设计交叉耦合，实现传输零点的引入，以改善其选择性和带外抑制水平，分别设计了四腔体EMSIW小型化带通滤波器以及EMSIW-QMSIW结构的小型化带通滤波器，其中心频率均为3.8ＧＨｚ，两滤波器的相对带宽为13.8％和8.4％，测试插入损耗均小于1.05ｄＢ，带外抑制高于60ｄＢ，传输零点数均为3，且标准化尺寸仅分别为0.24λ０×0.11λ０和0.35λ０× 0.12λ０。?     

一种基于介质集成波导腔的小型化滤波器

为了实现介质集成波导滤波器的进一步小型化,通常要改进其谐振腔;通过在传统的介质集成波导谐振腔中心位置插入一个短路销钉,并且将其上金属平面与腔体四周的金属壁绝缘可以实现其体积的小型化.采用这种小型化谐振腔,设计了四腔微带滤波器,工作在2.8 GHz,相对带宽14.3％.最终加工了这个原型滤波器,仿真和测试结果吻合良好.相比采用传统的介质集成波导谐振腔的滤波器,这个滤波器尺寸可以减小到其1/4以下.     

基于HMSIW的宽带带通滤波器设计

为有效减小C波段基片集成波导的尺寸和插入损耗,提出了一种基于半模基片集成波导的紧凑型宽带带通滤波器。该滤波器引入由单个谐振槽和多个谐振槽组成的缺陷微带结构,并对其性能进行了研究。通过HFSS仿真验证,引入的缺陷微带结构,不仅可以减小插入损耗,而且实现传输零点的引入,改善了阻带特性。该方法设计的半模基片集成波导带通滤波器具有集成度高、体积小、成本低、制造方便等优点,在C波段卫星和雷达中得到了广泛的应用。     

一种基于LTCC 技术的脊基片集成波导（SIW）到微带的过渡结构

介绍了一种基于LTCC 技术的脊基片集成波导（SIW）到微带的过渡结构。将传统脊波导到微带过渡的设计思路,运用于基于LTCC 技术的基片集成波导（SIW）到Rogers5880 基片微带的过渡设计中,实现了LTCC SIW 到Rogers5880 基片微带的宽带过渡。从仿真结果可以看出,在25.2GHz 到40GHz 的频带内,回波损耗S11 小于-15dB, 插入损耗优于-0.2dB。     

基于QMSIW小型化带通滤波器设计

为有效减小X波段基片集成波导(SIW)滤波器的尺寸和插入损耗,提出了基于四分之一模基片集成波导(QMSIW)和共面波导(CPW)混合结构的小型化带通滤波器。为了提高滤波器的选择性和带外抑制,将两个CPW合并到两个级联的QMSIW谐振器中,由于两个CPW谐振器之间的耦合是电耦合,有助于产生两个传输零点,因而具有较高的选择性。该小型化滤波器尺寸仅为8.1 mm×15.4 mm,中心频率为8.7 GHz,相对带宽是16.1%,仿真测得插入损耗为0.83 dB,带外抑制大于40 dB。     

一种新型的HMSIW宽带带通滤波器

提出一种基于半模基片集成波导和缺陷地结构的新型宽带带通滤波器,将半模基片集成波导的高通特性与改进的哑铃形缺陷地结构的低通特性结合,实现了一种宽带小型化的带通滤波器。仿真与测试结果表明,该滤波器中心频率为5.3 GHz,相对带宽为53%,通带范围内插入损耗小于1.6 dB。该滤波器具有宽带小型化,容易集成等优点。     

双层基片集成波导双通带滤波器设计

根据频率变换法的双通带滤波器综合理论,采用矩形基片集成波导谐振腔作为基本谐振单元,通过谐振器之间直接耦合设计了一种双层结构的双通带基片集成波导滤波器,利用Ansoft HFSS建立滤波器模型并进行全波仿真。仿真结果表明,两个通带内回波损耗均大于20 dB,插入损耗小于0.5 dB,通带之间的阻带衰减特性良好,同时其尺寸压缩了约50%,较好地实现了滤波器的小型化,满足了工程需要的技术指标。     

双层基片集成波导双通带滤波器设计

根据频率变换法的双通带滤波器综合理论,采用矩形基片集成波导谐振腔作为基本谐振单元,通过谐振器之间直接耦合设计了一种双层结构的双通带基片集成波导滤波器,利用Ansoft HFSS建立滤波器模型并进行全波仿真。仿真结果表明,两个通带内回波损耗均大于20 dB,插入损耗小于0.5 dB,通带之间的阻带衰减特性良好,同时其尺寸压缩了约50%,较好地实现了滤波器的小型化,满足了工程需要的技术指标。     

基于L型槽结构的小型化SIW滤波器

为了解决传统基片集成波导(SIW)滤波器在通信电路中占用空间较大的问题,提出一种新型的开槽方法实现了小型化SIW滤波器.通过在四分之一模基片集成波导(QMSIW)谐振腔的顶层金属板上蚀刻L型谐振槽,利用开槽扰动的模移技术原理,使QMSIW腔的谐振基模被移动到低频处.基于此,设计了一款中心频率为2.6 GHz,相对带宽为...     

基于慢波特性扇形SIW的可调带通滤波器

提出了一种具有慢波特性的扇形基片集成波导谐振腔,设计了一款小型化双频带通滤波器,相较于传统SIW带通滤波器,该滤波器小型化率为64%。通过引入金属盲孔结构实现了滤波器双频带中心频率的调节,同时,采用源负载耦合结构,在带外产生了4个传输零点,实现了滤波器的高选择特性。测试结果表明,滤波器的双通带中心频率分别为4.86 GHz和6.81 GHz,3 dB带宽分别为238 MHz和212 MHz,双频带插入损耗分别优于0.9 dB和1.1 dB,与仿真结果基本一致。     

340 GHz菱形曲折波导慢波结构

提出并研究了一种菱形曲折波导慢波结构.与传统的矩形曲折波导慢波结构相比,菱形曲折波导慢波结构在相同频带下拥有更大的尺寸,在相同尺寸下拥有更宽的带宽.同时提出了适用于这种慢波结构的输入-输出过渡结构和衰减器.在此基础上,设计了一种用于行波管的340 GHz菱形曲折波导慢波结构,并采用相速负跳变技术提高了其增益.模拟仿真结...     

用于介电常数测量的小型化微波传感器的设计

本文提出了一种基于慢波结构的半模基片集成波导的介电常数微波传感器。该传感器将新型互补开口谐振环加载到半模基片集成波导上,用于低损耗介质的介电常数的测量。在半模基片集成波导上加载金属化盲孔阵列,将大部分电场集中在上基板上,实现电场和磁场的有效分离,从而实现横向和纵向尺寸的同时减小,并表现出典型的慢波效应现象。传感器通过在介质平面上加载带有“T”字型枝节的互补开口谐振环,可以获得更均匀、更集中的电场,从而增强传感器的灵敏度。仿真和实验结果表明,每单位介电常数的谐振频率偏移量达到124 MHz,灵敏度达到2.76%。用该传感器测量已知标准值的待测材料的介电常数时,实部相对误差小于2%,虚部相对误差小于0.005。