基于介质集成悬置线的W波段功分器设计北大核心CSCD

介质集成悬置线（SISL）具有低损耗、高品质因数的特点,在毫米波电路设计中具有广阔的应用前景。基于上述特点,本文提出了一种采用SISL结构的W波段功分器,主要由十字型谐振器和输入输出耦合线构成。通过对十字型谐振器进行奇偶模分析,得到了谐振频率与谐振器臂长的关系,功分器工作带宽可以通过调整谐振器臂长来设计。论文提出了端口加载高阻抗线结构,用以提高端口与谐振器之间的耦合,便于实际加工。最后给出了功分器的结构参数,并对其进行仿真优化,仿真结果显示,在77-87GHz频段内回波损耗均小于-10dB,插入损耗小于0.5dB,S21与S31完全重合。     

一种基于微带与槽线过渡结构的超宽带功分器

提出了一种基于微带与槽线过渡结构的超宽带180°型3 dB功分器,采用扇形过渡结构替代传统的圆形过渡结构,拓展了功分器的工作带宽。该功分器仿真和测试结果吻合良好,在3.1~10.6 GHz频带内实现了插入损耗小于1.5 dB,两输出口的幅度误差小于0.8 dB,相位误差小于1°,输入端口反射系数小于-12 dB。     

具有带通响应的槽线微波功分器

首次提出一种基于半波长槽线谐振器的功分器。该功分器集合了功率分配、带通响应这两种功能于一身,实现了电路设计的多功能化和小型化。该功分器的仿真和测试结果吻合良好,在通带内功分器的两个输出端口3dB等分同时插入损耗小于2dB。区别于传统功分器的是,该功分器两个输出端口的在基波同相,而在二次谐波处为反相信号。这个特点在微波非线性电路的功率合成过程中可用来抑制二次谐波。     

基于槽线的太赫兹同相和反相功分器设计

根据接地共面波导(GCPW)和槽线的结构特点,首先设计并仿真验证了一种由接地共面波导到槽线的功分器;然后根据槽线横截面的电场分布特性,设计了一种GCPW-槽线-GCPW结构的同相功分器和反相功分器。仿真结果表明,同相功分器在175~225 GHz范围内的插入损耗优于4 dB,回波损耗优于9.6 dB;反相功分器在185~215 GHz范围内的插入损耗优于4 dB,回波损耗优于10.5 dB,幅度不平衡度小于0.24 dB,相位不平衡度小于1.3°。相比其他太赫兹功分器,本文设计的功分器在插入损耗和回波损耗相当的情况下,具有更简单、紧凑和易于集成的结构。     

悬置槽线行波相位调制器的特性分析

提出一种新颖的集成光波导行波相位调制器结构，它利用悬置槽线作为调制器的外调制电路，减小了光波和调制波之间的速度失配，提高了相位调制器的调制带宽。采用谱域等效传输线法分析了悬置槽线的传播特性．     

一种具有不同功分比的同相平衡至单端式功分器北大核心CSCD

提出了一种具有同相输出和不同功分比的平衡至单端式功分器。该功分器由±90°和180°传输线以及一个电阻构成,能够实现对差模信号的不同功率分配。其电路参数通过S参数的约束条件进行求解。为了减少尺寸并增大最大功分比至11.6∶1,提出了两种耦合结构来实现-90°传输线结构。最终设计了功分比为1∶1和7∶1的两种原型,最小插入损耗为0.3~0.4 dB,并与现有设计进行了比较。实测工作带宽(S_(ddAA)<-20 dB)分别为14.3%和11.1%。在工作频带内,隔离和共模抑制均高于20 dB,两个输出端口之间的相位差为0°±5°。因此,所提出的具有不同功分比的设计具有尺寸小、共模抑制、易于同时与平衡和单端电路集成等优点。     

基于枝节加载谐振器的双频滤波功分器设计北大核心CSCD

无线通信系统中,滤波器用于滤除带外干扰信号,功分器用于实现将一路信号分成多路信号,二者广泛应用于射频/微波系统的接收之路前端。滤波功分器作为新型功能融合性器件,可以同时实现频率选择和功率分配的功能,并且能显著减小器件尺寸。本文对滤波功分器设计进行了研究,基于枝节加载谐振器设计了两款双频滤波功分器,滤波功分器采用了四个枝节加载谐振器以替代传统Wilkinson功分器的两段四分之一波长传输线,实现了双通带响应。引入了三个传输零点,两个通带内回波损耗都优于20dB,实际插入损耗小于1dB,隔离度优于10dB,仿真结果良好。     

基于SISL的介质填充双通带滤波器设计

为实现滤波器的小型化,基于介质集成悬置线(substrate integrated suspended line, SISL)结构提出了一种介质填充双通带滤波器的设计方案. 首先将高介电常数的介质块填充入SISL的空气腔中,提升SISL的等效介电常数,实现电路的小型化,高介电常数介质块可以直接被SISL固定;然后利用T型结连接两组工作在不同频段的滤波器从而使得两个通带相对独立;最后利用仿真软件进行优化,确定介质填充双通带滤波器的尺寸,并进行加工与测试. 仿真与测试结果表明,二者具有较好的一致性,两个通带频率内的回波损耗均优于15 dB,电路的核心尺寸为0.058λ_g×0.139λ_g(λ_g为SISL在第一通带中心频率处的导波波长). 此双通带滤波器具有小尺寸、自封装等优势,且所有层介质基板均采用低成本的FR4板材,降低了制造成本.     

基于SSA ELM和自适应差分进化算法的拉曼放大器设计北大核心CSCD

提出了一种将樽海鞘群算法优化极限学习机与自适应差分进化算法相结合的方法,并利用该方法优化多泵浦拉曼光纤放大器的参数配置。采用极限学习机构建泵浦参数和拉曼增益之间的非线性映射,并利用樽海鞘群优化算法对极限学习机参数进行优化获得最佳模型。对比分析了上述模型与BP神经网络和传统的极限学习机模型在评价指标方面的差异,结果表明本文所提出的模型预测性能较好。为了提高增益平坦性,利用自适应差分进化算法优化泵浦参数,得到最佳的参数配置。仿真结果表明,利用该方法设计出的拉曼放大器达到了预期效果,其目标增益与预测增益的最大误差不超过05dB。该方法为今后拉曼光纤放大器的设计提供了一种新的思路方法。     

基于耦合线的紧凑型巴伦带通滤波器设计北大核心CSCD

本文利用发卡滤波器和耦合线组合电路,提出了一款新型巴伦带通滤波器,其具有结构紧凑、简单及集成度高等优点。文中分析了三阶发卡滤波器原理和耦合线组合电路（即平行耦合线和终端短路反平行耦合线）输出180°相位差特性,将二者组合成巴伦带通滤波器,避免了传统巴伦带通滤波器在各路加载滤波器而造成整体系统结构尺寸偏大的问题。所设计的巴伦带通滤波器工作中心频率为2 GHz,实测3-dB带宽为6%,带内插入损耗为4.58 dB,相位差为180°±3.1°,幅度差为0 dB±0.29 dB。仿真和实测结果吻合良好,证明了该设计的可行性。     

一种宽带紧凑型基片集成径向波导功分器设计

分别设计了一分四和一分八的宽带紧凑型基片集成径向波导（SIRW ）功分器,通过馈电探针的阶梯化方式,使常规一分四和一分八SIRW功分器在回波损耗小于-15 dB条件下的相对工作带宽由原先的6％和15％分别提高至58％和61％,仿真得到的带内插耗分别在-6．25 dB和-9．25 dB以内。为了验证仿真数据的准确性,对一分四功分器进行了测试,测试结果性能良好,满足工程使用要求。     

宽带基片集成裂缝波导空间功率合成器

谐振式裂缝波导空间功率合成器,尽管有较高的合成效率,然而其狭窄的工作带宽(3 dB相对带宽不到5%)、繁琐的机械加工工艺和笨重的体积等缺点,极大地限制了它的进一步应用。为了克服以上缺点,采用行波技术和基片集成波导(SIW)技术,研制出了轻便的宽带基片集成裂缝波导空间功率合成器,它的相对工作带宽可达到30%以上,加工工艺为传统的平面工艺,其尺寸、重量和加工成本大幅减小,加工精度和生产效率大幅提高。     

用H面波导裂缝电桥实现3mm功分器

本文介绍了用H面波导裂缝电桥实现功分器的原理和设计方法,并通过计算机软件HFSS对3mm波段功分器的性能进行了仿真设计,证明了该设计方法的正确性。加工后的测试结果证明了仿真结果的有效性,为毫米波段高性能小体积的功分器设计提供了有效方法。     

紧凑型基片集成波导功率合成放大器研制

 设计、制作了一个X波段紧凑型结构的四路功率合成放大器,合成功放在10.4GHz上的1dB压缩点输出功率P_1dB约为8W(连续波),在9.79~10.62GHz范围内,合成效率大于50%,在10.21GHz上其最大合成效率约为80%.该合成功放无源结构是由一对四路对称梳状功分器采用背靠背方式组成,功分器输入输出端口均包含基片集成波导-微带转接结构,以便于功分/合成器与其它平面器件相连接.测试结果表明这项技术可方便地用于小型化、模块化微波与毫米波合成功放设计.     

基片集成波导梳状交替相位功分器

利用基片集成波导技术在单层印制电路板上设计了微波功分器,通过调节感性金属柱的位置,实现了相邻端口的输出相位相差180度的特性,实验测试结果与仿真结果吻合良好.     

一种新型半模基片集成波导三孔定向耦合器

半模基片集成波导(HMSIW)是近年来出现的一种高性能平面导波结构,具有传输损耗小、功率容量大、易于集成等优点,已开始广泛应用于微波无源器件的设计中。文章基于HMSIW技术与PCB工艺技术设计制作了一种新颖的三孔定向耦合器,通过在耦合孔上金属面蚀刻"工"字形槽增加孔的耦合量。设计的HMSIW三孔定向耦合器不仅保持了集成基片波导(SIW)定向耦合器的所有优点,而且在面积上减小了近50﹪,工作带宽拓展到1GHz。实测数据与仿真结果基本吻合,验证了设计方法的正确性与可行性。     

基片集成非辐射介质波导激励电路研究

随着直接在印刷电路板(PCB)或金属化的介质板上制作基片集成非辐射介质(SINRD)波导的概念提出,如何用平面电路的方式激励此种SINRD波导是今后广泛应用SINRD波导电路的要解决的关键技术之一,这是因为这一技术的解决可以为平面多层化毫米波系统在更高频率上的使用打下基础.本文提出了一种利用微带线到槽线过渡结构,然后利用槽线准TEM波主模和SINRD波导LSM11主模的场型相似性,用槽线去激励PCB型SINRD波导的新型馈电结构.通过使用多层结构,电路由两层的ArlonTC600的PCB组成,从微带结构到槽线的过渡电路可以直接焊接在稍薄的板子上.接下来可在接近SINRD波导介质条带的中心位置激励所需的工作模式LSM11模,这种槽线到SINRD波导的配置可以获得更宽的带宽和高度的集成.仿真和实验结果证实了上述观点的正确性.     

一种基于内匹配器件的功率分配器设计

介绍了一种基于内匹配功率管的Wilkinson微带功率分配器设计新思路。传统Wilkinson微带功率分配器在低频段体积大,用于内匹配功率管时很难在规定的尺寸范围内使用,采用高介电常数陶瓷基片辐射损耗大,直流转换效率低。适当引入不连续性,提高端口阻抗值,端口阻抗引入的虚部参与后续匹配网络的新型Wilkinson微带功率分配器,与传统Wilkinson功率分配器相比,体积更小,效率更高,有很好的实用价值。设计的工作频段在5.2～5.8 GHz的Wilkinson微带功率分配器,在整个频带内输出功率大于50 dBm,饱和功率增益高于7 dB,功率附加效率大于30%。     

基于基片集成波导(SIW)的低副瓣阵列天线设计

基片集成波导(SIW)因其低插损、易于加工等特性,在微波天线领域受到了广泛关注.本文应用SIW技术设计了一个Ku波段20元并联馈电的低副瓣线阵天线.实测结果表明在6%的带宽内,其VSWR＜1.5,可以实现-27dB以下副瓣电平及高于18.7dB的增益.此天线应用了改进的维尔瓦迪辐射单元,有效抑制了单元间的互耦,其功分器...