微带双分支定向耦合器的小型化设计与实现

提出了小型化微带双分支定向耦合器的设计方案,通过对双分支微带线进行结构等效,解决了传统微带双分支定向耦合器尺寸较大的问题。应用HFSS软件对结构进行了优化仿真设计,并制作和测量了一款工作在L波段用于海事卫星通信的微带耦合器样件。该耦合器样件比传统双分支定向耦合器面积缩小了51%,实测结果与仿真结果吻合较好,验证了方案的可行性。     

缺陷地结构在微带天线小型化中的应用

给出一种利用缺陷地结构实现天线小型化的方法,将缺陷地结构用于微带天线小型化的设计中,并对缺陷结构的尺寸与天线小型化的效果进行了分析。采用Ansoft HFSS进行仿真,在谐振频率为2.45 GHz的微带贴片天线的介质板上引入一种新型缺陷地结构,比较加入缺陷地结构前后天线的各项参数。其结果表明,该结构在保证天线性能的情况下,天线体积减小了30%以上。     

微波3dB微带双分支定向耦合器的小型化

分析理论上的3dB微带双分支线定向耦合的S参量特性。在此基础上,用接开路线的方法对标准3dB微带双分支线定向耦合器小型化,用奇偶模分析方法分析理论S参量特性,应用微带电路仿真软件ADS进行仿真,比较理论分析计算绘制的S参量特性曲线与仿真获得的S参量特性曲线,设计出小型化的微波频域3dB微带双分支线定向耦合器。     

小型化高方向性的微带双定向耦合器设计

为解决弱耦合时微带平行耦合线定向耦合器方向性低的问题,提出了适用于大功率场合的小型化高方向性微带双定向耦合器。基于传统四分之一波长平行耦合三线微带双定向耦合器结构,采用扇形微带电容加载可明显减小耦合器尺寸并增大隔离度,通过耦合边缘引入锯齿结构进一步提高了方向性。负载电阻采用扇形微带短截线接地设计,避免电气化过孔,使得加工更加简单。设计了一个中心频率为915 MHz、耦合度为20 dB 的微带双定向耦合器,利用HFSS 仿真软件对耦合器结构进行优化设计,并做了实物加工和测试。实测结果表明,在中心频率处耦合度为20.2 dB,方向性达到32.1 dB;在0.74~1.35 GHz 频带内,输入匹配良好,耦合度波动小于0.5 dB,方向性高于20 dB。     

一种结构新颖的小型化微带分支线定向耦合器

提出一种通过小型化而制作出的具有新型结构的微带分支线定向耦合器,其中小型化运用了将传统的传输线等效为传输线两端接终端开路线达到缩短目的,得到的主线与分支线之间的终端开路线可继而等效为传输线两边接短截线形式以避免终端开路线的重叠,从而最终得到一种新的结构。与传统耦合器相比面积缩小了64%。通过理论计算得到的频率特性与ADS仿真得到的频率特性基本一致,从而验证了可行性。     

缺陷地结构在微带均衡器设计中的应用

本文将缺陷地结构应用到微带功率均衡器的设计中。文中对比分析了加载缺陷地结构前后均衡器谐振枝节的特性以及缺陷地结构参数对谐振枝节性能的影响,在此基础上设计了缺陷地结构微带功率均衡器。加载缺陷地结构后可以得到更大的均衡量,同时也拓展了带宽,因而可以用较少的谐振枝节来实现更宽的均衡网络,保证了器件的小型化,为微带功率均衡器的设计提供了新的结构。     

小型化和差功分器的设计

提出了一种小型化微带环形耦合器,利用该耦合器和威尔金森功分器设计并制作了一个和差功分器。测试结果表明,在1 030~1 060 MHz内,该功分器插损小于1.2 dB,输入端回波损耗大于14 dB,输出端隔离度大于20 dB。该和差功分器在保证了器件各端口的相位关系的前提下,其尺寸可减小30%,具有插损小、隔离度大、结构简单、成本低的优点。     

新型折叠多模微带带通滤波器设计

文中提出了一种新型的小型化微带带通滤波器设计方案.方案所提微带带通滤波器的基本结构是折叠多模谐振器,该谐振器不仅具有谐振元件的特性,还能作为开路短截线.新型微带带通滤波器能够实现宽频带的通带响应,并在通带内具有较低的插入损耗和良好的阻带匹配特性,且在通带外额外产生了一对传输零点.本文给出了滤波器的等效电路分析和初步设计方案.该滤波器的最大优点在于进一步减小了滤波器尺寸,同时改善了滤波器的衰减极点,其中心频率为5.2 GHz.     

超宽带阶梯形微带单极子天线的设计与研究

针对当前已有超宽带(ultra-wideband,UWB)微带单板子天线带宽窄、尺寸大等缺陷,设计了一款小型化UWB阶梯形微带单极子天线,采用开槽的矩形辐射贴片、阶梯形微带馈电线和缺陷地面结构(defected ground structure,DGS)实现良好的UWB特性.对天线的回波损耗、电压驻波比(voltage...     

新型阶梯阻抗谐振器滤波器的性能研究

对阶梯阻抗谐振器的谐振特性等进行了分析和计算。设计了一种新型缺陷地结构双T形微带带阻滤波器和一种新型缺陷地结构双H形微带带通滤波器,对其滤波性能进行了仿真计算。该文设计的滤波器具有宽带宽,高衰减,结构简单等优点,可供射频电路应用参考。     

一种新颖的PBG宽阻带低通滤波器

 本文首次提出综合PBG结构和微带线结构两因素,来设计滤波器的概念.与普通PBG结构滤波器不同的是,本文采用具有T形和十字形短截线的微带线代替直线微带线,在接地板上只需刻蚀一列PBG结构即可构成宽阻带低通滤波器.文中以T形短截线PBG结构的低通滤波器为例,运用时域有限差分法(FDTD),分析了在不同短截线长度和PBG结构方孔边长的情况下,该滤波器的传输特性.文中还给出了该滤波器和Rumsey方法与Kim方法设计的级联、并联两种PBG结构低通滤波器的传输特性的模拟结果及其对比分析.最后,文中给出了模拟结果和测试结果,来验证所设计的低通滤波器的有效性.     

一种新颖的蝴蝶结形缺陷接地结构微带线

提出一种新颖的蝴蝶结形缺陷接地结构(DGS)微带线,分析了该微带线的带阻特性和慢波特性,同时考虑微带线损耗,建立了该微带线的等效电路模型及其参数提取,并分析了蝴蝶结形DGS结构变化对阻带特性的影响,最后将该DGS结构应用于紧凑结构低通滤波器的设计,模拟结果与实验结果吻合较好,验证了所提结构的可靠性。     

一种基于光子带隙结构的宽阻带低通滤波器

提出了两种新颖的基于光子带隙结构微带线的宽阻带低通滤波器,该滤波器分别采用了T形和十字形短截线来构造．文中还讨论了该滤波器的传输特性,该滤波器设计和制作简易．最后绐出的该低通滤波器的模拟结果和测试结果,表明了该滤波器设计的有效性．     

用于无线能量传输系统的微带天线设计

本文提出一种用于组成无线能量传输(Wireless Power Transmission,WPT)系统的微带天线结构,并采用基于有限元法的电磁仿真软件(HFSS)对微带天线进行3D建模.在二端口网络分析法的基础上,建立磁耦合共振无线能量传输等效电路模型,求解出系统发生频率分叉现象产生的条件以及最大效率时的频率表达式.基于以上方法,研究本文设计的微带天线传输特性,包括:系统的最优传输效率与耦合距离的关系,工作频率与耦合距离的关系,得出在能量传输距离在50cm左右时,天线的谐振频率为12.5MHz,效率可达63%.微带天线具有很大的结构优势,如与集成电路兼容,成本低,体积相对较小,且工艺相当成熟,易大规模批量生产等优势.因此该设计的平面微带天线可用于无线能量传输系统.     

非平行微带线间的串扰抵消研究

非平行微带线是印刷电路板(PCB)上不可避免的互连结构。针对PCB 上非平行微带线间的串扰问题,用平行微带线近似非平行微带线,把平行耦合微带线间的串扰抵消方法应用到非平行耦合微带线中,提出了利用耦合传输线信道传输矩阵方法来进行远端串扰抵消,在对非平行耦合传输线信道传输矩阵进行特征值分解的基础上构建串扰抵消电路。仿真了非平行微带线间夹角分别为q=3°、5°、10°时的串扰,结果表明,该方法可以有效改善非平行微带线上信号眼图的质量,串扰抵消效果良好。     

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。     

基于分形CRLH-TL加载短截线超宽带滤波器设计

传统基于微带缝隙和逆开环谐振器(CSRRs)的复合左右手传输线的带宽较窄、通带内反射损耗较大,限制了其应用。因此,该文采用了Minkowski分形的微带缝隙代替传统微带缝隙,有效地展宽了带宽,并通过在微带缝隙两侧加载短截线的方式进一步增加了带宽并改善了高频端带外抑制特性。分析了结构的尺寸参数对其传输特性的影响,并根据S参数计算了色散曲线、提出了等效电路模型。最后,运用所提出的方法设计了一款超宽带带通滤波器。该滤波器仅采用一个复合左右手(CRLH)结构单元,获得了超带宽2.1~9GHz(相对带宽124.3%)和较小的带内反射损耗(小于0.8dB),同时滤波器在9.5~12GHz的阻带范围内传输抑制大于20dB。测量结果、仿真结果与等效电路结果基本吻合,验证了该设计方法的有效性。     

Novel Microstrip Photonic Bandgap Cell Structures

In general, a planar microstrip photonic bandgap (PBG) structure os a periodic array of holes etched in the ground plane of a microstrip line. To use a circuit with a PBG, the PBG structure cannot be fixed on a metal base and needs to be shielded. In this paper, two kinds of novel microstrip PBG unit cells with special patterns etched in the strip line, which can be used as the conventional microstrip circuits, are proposed and analyzed in detail. The results show that the transmission line theory is valid for the theoretic analysis of PBG circuits.     

一种新型一维微带PBG单元结构

通过对传统二维微带 PBG 结构的研究,针对微带线的传播常数是微带线相对于接地板上周期孔眼的两个主轴的位置和方向的敏感参数而不能根据实际情况任意布线的缺点,提出了一种新型一维微带 PBG(photonic bandgap)单元结构及其等效 L-C 电路模型。本文提出的 PBG 传输线可以应用于微波集成电路中,能够减小电路尺寸,且可以抑制高次谐波的产生。     

一种超宽阻带微带低通滤波器的设计

基于传统阶跃阻抗滤波器,提出了一种易于实现的超宽阻带微带低通滤波器改进设计方案。低阻抗线部分采用扇形微带结构,在同等阶数下,该结构的滤波器与传统阶跃阻抗滤波器相比,具有更紧凑的电路结构以及更好的阻带特性。在滤波器末端并联开路短截线,使得阻带增加额外传输陷波点来抑制寄生通带。利用ADS和HFSS仿真软件对滤波器结构进行优化设计,并进行了实物的加工和测试。实测结果表明,通带3 dB 截止频率为2 GHz,通带内0-1.8 GHz 回波损耗大于20 dB,3-20 GHz 频率范围内的阻带抑制能达到25 dB 以上。