使用DGS结构的宽带Wilkinson功分器设计

功分器作为射频微波电路中常用的无源器件,一直以来都得到广泛的应用。首先介绍缺陷地结构,并对缺陷地模型进行理论分析,然后基于缺陷地结构设计1种工作在18～40GHz频率范围内的渐变线的宽带Wilkinson功分器,仿真结果表明:在18～40GHz频率范围内,最大插损为-3.15dB,隔离度≤-10dB,输出端口相位变化情况基本一致,S11在整个频段内回波损耗均-18dB,S22和S33在整个频段内回波损耗均-14dB。该基于缺陷地的Wilkinson功分器显著地提升Wilkinson功分器的工作带宽。     

基于传输线balun的低频Wilkinson功分器设计

功分器合路器作为VHF/UHF频段射频发射机系统中的关键部件,成为学术界以及产业界重点研究的对象。首先介绍加载有铁氧体磁芯的同轴线的等效模型,然后利用该模型设计1款工作在200～1 000 MHz的等分型Wilkinson功分器,仿真结果表明:在200～1 000MHz频率范围内,最大插损为-3.364dB,隔离度≤-8dB,输出端口相位变化情况基本一致,S11在整个频段内回波损耗均-15dB,S22和S33在整个频段内回波损耗均-8.5dB。该功分器显著地提升低频Wilkinson功分器的工作带宽。     

嵌入吸收式单刀八掷开关电路

提出了一种嵌入吸收式单刀八掷开关电路结构。利用PIN二极管的通断特性,设计了1个在14～18 GHz频率范围内的吸收式单刀八掷(SP8T)开关电路,导通损耗小于3.9 dB,输出端回波损耗大于10 dB;隔离度大于60 dB,输入、输出端回波损耗大于12 dB。该电路将吸收电阻嵌入在基片下接地板内,相比传统结构的吸收式开关电路,具有在导通状态下损耗略小;在关断状态下输出端反射信号较小。该嵌入吸收式结构也可应用于吸收式的衰减电路及限幅电路中。     

基于信号干扰理论的差分带通滤波器

基于信号干扰理论,提出了一种差分宽带带通滤波器结构。由于该滤波器结构具有互补对称性,使该滤波器在差模激励时表现为带通滤波器,在共模激励时表现为带阻滤波器。另外,共模激励时,输入/输出端口之间有两条电长度不同的传输路径,使得共模信号在整个通带范围内得到很好的抑制。试验结果表明:差模通带中心频率f0为7.85GHz;最大回波损耗低于-25dB;3dB相对带宽为61%(5.5~10.2GHz);通带内插入损耗最小可达0.2dB。在差模通带内,共模抑制最小可达-20dB,其中-20dB抑制共模阻带带宽可覆盖5.5~10.2GHz,实测结果与仿真结果吻合。     

基于特征模理论的小型化WiFi 6E天线设计

基于特征模理论设计了一种WiFi 6E的小型化天线,主要由L型和Y型金属构成。基板尺寸为12 mm×12 mm×1.6 mm,介质基板底部由L型地板构成,上表面布置3个L型金属和1个Y型金属。为了改善阻抗匹配效果、增加天线的带宽,将2个小型的L型金属排布在Y型主干的两侧,另外一个放置在Y型金属的对面。仿真结果表明：该天线可覆盖4.92～8.14 GHz,中心频点处的回波损耗小于-32 dB,在WiFi 6E的频带内有较好的定向辐射特性,且覆盖频带宽,具有良好的应用前景。     

一种弹载四臂螺旋天线设计

设计并实现了一种覆盖后向辐射的弹载天线。该天线结构为将四臂螺旋天线印刷在与弹体流线型共形的圆锥形平台介质上,采用集成四相位射频耦合器芯片馈电,实现圆极化性能。利用软件对天线的结构和尺寸参数进行仿真并加工实物。实测结果表明,设计天线的后向辐射增益大于-2 dB,回波损耗小于-15 dB,弹体正后方±30°范围内圆度小于2 dB。设计的天线能够覆盖后向辐射,可以应用于导弹制导。     

双频段Gysel功分器设计

伴随着无线通讯技术的飞速发展,传统的wilkinson功分器在带宽、小型化以及双频段等方面已不能满足一些系统的设计要求。通过理论计算分析双频段微带线理论和工作方式,以及Gysel的工作原理,在此基础上结合Gysel功分器以及双频段微带结构,设计出一种新型双频段Gysel功分器。该双频段Gysel功分器主要工作在1.8GHz和5.8GHz两个频段。ADS仿真结果表明,该Gysel功分器在上述两个频段内的插损均小于3.45dB,回波损耗小于-10dB,隔离度大于等于10dB,在中心频率为1.8GHz频段中,3dB带宽为120 MHz,而在高频段5.8GHz中心频段中,3dB带宽为100MHz。     

一种改进型微带线定向耦合器及其应用

在传统的微带线定向耦合器设计中,奇偶模之间不同的相位速度导致了较低的隔离度．针对此问题提出双枝节功率相消技术,在微带线定向耦合器的匹配端口添加两个枝节引入失配,通过调节两个枝节的参数改变匹配端口的反射信号,使其在接收端口处的幅度和相位产生变化,从而有效抵消发射端口在接收端口的泄漏信号．采用这种技术设计了一种工作频带为902~928MHz的微带线定向耦合器,并将其应用于超高频射频识别阅读器中．该定向耦合器工作在920MHz时隔离度可以达到-65dB,耦合度约-10dB,有效地改善了超高频射频识别阅读器的收发隔离,同时将微带线定向耦合器的尺寸减小了20％,在实际应用中取得了良好的效果．     

悬置带线超宽带多路功分器

采用悬置带线结构,基于超宽带180°反相器设计,制作了覆盖Ka波段的一分四超宽带功分器。经过测试,在25～40GHz频率范围内,回波损耗的典型值为15dB,S21、S31、S41和S51的典型值为8.2dB,电路附加插入损耗为2.2dB,隔离度大于18dB。     

一种新型六边形宽带毫米波MIMO天线

提出了一种六边形开槽结构的宽带毫米波多天线技术(MIMO)天线。该微带天线的贴片为六边形采用共面波导馈电方式,并通过开槽拓宽天线的带宽,没有添加隔离枝节,可实现隔离度小于-20 dB,尺寸为23.6 mm×15.4 mm×0.1 mm。通过电磁仿真软件HFSS对设计的天线单元及MIMO天线进行了仿真与分析结果发现,该毫米波MIMO天线在5.1～41.8 GHz频率范围内回波损耗均小于-10 dB,并且具有良好的辐射特性。     

双层混杂纤维／炭黑改性环氧树脂复合材料的制备及其吸波性能

通过采用整体压制的方法制备了双层混杂纤维／炭黑改性环氧树脂复合材料,对其吸波性能进行了研究。结果表明：随着炭黑含量的增加,材料的反射衰减峰向低频移动,当炭黑含量较高时,吸收主要作用在低频波段,且存在明显的双反射衰减峰。当炭黑含量为6％时,在13．6GHz处反射衰减峰值可达-20．6dB,≤-10dB的有效带宽为3．6GHz。当炭黑含量为8％时,双反射衰减峰分别在10．6GHz和7．8GHz,峰值分别为-17．0dB和-14．9dB,≤-10dB的有效带宽为6．7GHz。     

不同形状单贴片单层微带贴片天线的扩展带宽技术

采用多种带宽改进技术,应用于不同形状的单层片状天线,主要包括:短路销钉,双宽缝(E形)等.同时,采用基于MOM的软件包分析了天线性能,证明方形天线可以工作在3个频率点,即1.83GHz、2.16GHz和2.74GHz,其最大的增益达到9.4dB;E形天线工作在2.13GHz和2.5GHz,当中心频率为2.4GHz时,带宽达到33.33%(反射损耗≤-10dB),其最大增益为9.25dB.     

Ka频段矩形波导——微带转换结构

提出了一种波导到微带过渡结构的同轴探针过渡。该结构具有结构紧凑、频带宽、密封性好等优点,可以满足实际工程中对矩形波导输入口不同极化方向的要求,其波导输出端口以同轴探针为中心任意角度旋转,为射频系统工程师提供更灵活的设计方案。利用Advanced Design System(ADS)对提取电路进行了电路仿真,并与CST Microwave Studio(CST)场仿真结果进行了对比,证明了电路提取的正确性。设计加工了一对背靠背的电路进行测试,在28.8～40 GHz频段内插入损耗小于2.28 dB,回波损耗大于7.8 dB。     

两种新型双脊波导传输特性的研究

为了寻找最佳传输特性的对称双脊波导结构,提出了三角形和倒梯形两种新型对称双脊波导．应用有限元分析方法计算了这两种新型对称双脊波导TE模式的传输特性,即截止波长和单模带宽．分析传输特性随对称脊波导结构尺寸的变化关系曲线,得到脊间距越小,单模带宽越高,且单模带宽最大达8.0173;倒梯形对称双脊波导的截止波长较同尺寸矩形、三角形和梯形大,最大达9.5．这些结果将为脊波导器件的小型化提供指导．绘出的主模与第一个高次模的场结构图表明,在三角形对称双脊波导的顶点处场强变化最大,能量损失大．     

平面链式功率合成放大器

采用多端口平行微带线输出的功率合成放大器中,信号通道之间的距离可调范围较小,没有充足的空间放置单元放大器芯片及其偏置电路。本文针对这个问题,提出了一种微带平面链式功率分配/合成器结构。在该结构中,单元放大器的位置能够移到电路的侧边,各信号通道之间的距离可以根据需要进行选择。设计制作了一个包含4条支路的平面链式功率分配/合成电路;测试数据表明,其反射损耗在2.0～4.5GHz的频带上小于-13dB,插入损耗小于0.8dB。设计制作了一个包含4个单元放大器的平面链式功率合成放大器,在2.0～4.5GHz频带上,其小信号增益为13～19dB,与对应单元放大器的小信号增益吻合得较好。在3.2GHz时的饱和输出功率为26.4dBm,合成效率为85%。     

Q波段宽带四倍频放大组件研究

Q波段(33~50 GHz)比Ka波段(26.5~40 GHz)频率更高,对这一波段国内研究较少。该文设计了一种Q波段宽带四倍频放大组件,该组件包含两级二倍频器、两级之间的带通滤波器和一级毫米波功率放大器,最后通过微带到波导过渡输出。设计宽带带通滤波器的目的是为了抑制基波和三次谐波。测试结果表明,在33~50 GHz的输出频率范围内,输出功率大于10.5 dB,谐波抑制大于31.6 dBc。该倍频放大组件具有输出频带宽、体积小、输出功率高以及谐波抑制度高的特点。     

一种毫米波宽带电磁偶极子天线研究

为满足毫米波无线通信系统的需求,研制了一种宽带毫米波电磁偶极子天线.该天线采用基片集成波导缝隙耦合馈电,抑制了表面波辐射,降低了传输损耗.采用电磁仿真软件HFSS进行建模仿真,分析了辐射贴片尺寸、馈电缝隙宽度和金属通孔半径对天线反射系数和辐射特性的影响,仿真给出了天线在28 GHz和32 GHz的E面和H面主极化和交叉...     

Ka波段波导双工器的研制

双工器是通信系统中重要的选频滤波器件,该文设计研制了一款Ka波段波导双工器。该双工器是由一个H面T型结构和两个E面波导滤波器组成,通带为29～29．5GHz和30．5～31GHz,带内插损为1．5dB以内,带间隔离度为80dB以上,具有良好的滤波选频功能。     

低功耗差分复用波束合成器的设计

为了实现波束合成器与差分馈电天线的直接连接,抑制噪声与干扰,针对传统复用网络架构的高功耗、大面积问题,提出新型差分波束合成架构. 采用差分有源延时单元代替传统架构单向通路上的无源延时单元和缓冲器,与双向通路上的差分无源延时单元结合,形成不同通路之间的固定延时差. 基于 HHNEC 0.18 μm CMOS 工艺,设计四输入四输出的波束合成器对所提架构进行验证. 仿真结果表明,在0.5~1.5 GHz带宽内,延时网络的分辨率为80 ps,最大延时值为720 ps,延时浮动均方根值为29.7 ps,电路的输出反射系数低于?23 dB,输入反射系数低于?10 dB,带内增益为18~21 dB,版图面积为2.96 mm×3.22 mm,在1.8 V电源电压下,总功耗为303 mW. 实验结果证明所提结构具有高精度、面积适中、低功耗和低复杂度的优点.     

带有方形切角和正交槽线的带通滤波器设计

设计了一种带有两个方形切角和相互正交槽线的平面双模带通滤波器,并进行了仿真研究和分析.该滤波器在中心频率2.04 GHz处,最小插入损耗达到0.09 dB,通带内在2.01～2.14 GHz之间回波损耗大于10 dB,在2.00～2.14 CHz之间插入损耗小于1 dB,3 dB相对带宽为9.31%.通带两侧在1.82...