毫米波E面波导铁氧体环行器

采用场分量匹配法 ,在考虑表面模的情况下 ,首次给出单个铁氧体放在结中央窄壁E面波导环行器的三维电磁场理论分析 ,优化计算了它的外部特性 .同时还实验研究了 8毫米 E面波导环行器 ,测试结果较为满意 .     

Ku波段高功率波导结环行器的研制

本文主要介绍了Ku波段波导结环行器的设计方案,以及在此方案下通过多次调整实验制作所得的环行器在性能测试中的结果.     

3mm宽带波导结型隔离器

报道一个具有宽带特性的3mm波导结型隔离器,其性能为插入损耗小于0.8dB,反向隔离大于20dB,绝对带宽为3.5GHz(92.5-96GHz)。对影响器件的性能因素进行了讨论,并指出实验结果似乎与旋转门环行器设计理论不一致。     

基于铁电陶瓷的波导E面T型结

提出了一种基于铁电陶瓷的波导E面T型结,其工作频率为8 GHz.用丝网印刷的钛酸锶钡(Barium-Strontium-Titanate,BST)厚膜铁电陶瓷作为超材料,通过在波导中加入BST复合超材料来改变T型结的相位和频率.为了验证这种方法,设计并加工了频率在7.8～8.3 GHz的复合超材料T型结.仿真和测试结果表明,所设计T型结的插入损耗小于0.6 dB.同时,可以通过调节波导中BST铁电陶瓷的电压来实现波导T型结2个端口之间90°的相移.     

频率可调宽带共面波导馈电的部分圆形单极天线

提出了一种新型的频率可调超宽带共面波导馈电单极天线,优化后的天线可以达到8∶1(反射损耗<-10dB)的比带宽及155.56%的阻抗带宽;反射损耗<-15 dB的比带宽也能达到4.15∶1;天线的增益在0.12 GH z~0.6 GH z范围内大于1 dB.另外天线的上下限频率可以通过调节贴片与共面波导之间的缝隙和部分圆形的尺寸进行灵活调整;同时还讨论了天线的尺寸对天线性能的影响.采用商用电磁仿真软件Ensem b le SV版仿真了天线的性能.     

基于互补辐射器的Q波段宽带半圆形基片集成波导平面天线

提出了一种基于E形互补辐射器的宽带半圆形基片集成波导(SIW)天线. 为了提高天线的工作带宽,将天线主体部分设计为与微带馈线呈一定角度的半圆形SIW谐振腔. 互补的E形槽和微带线进一步拓展了天线的阻抗带宽,提高了整个工作频带内的增益. 金属化通孔用于改善阻抗匹配. 结果表明:天线-10 dB阻抗的带宽覆盖37.7~47.8 GHz,在整个工作频带内的增益大于6.4 dBi,在38.2 GHz条件下的最大增益达9.8 dBi,同时具备宽频带和高增益的优势.     

水平极化多层SIW缝隙全向天线

针对传统的水平极化波导缝隙对全向天线带宽较窄、成本较高的缺点,该文提出了一种基于基片集成波导(S IW)工艺的全向辐射的波导缝隙天线。该天线由2个背靠背安装的S IW缝隙天线阵组成,并且由隐藏在两波导之间的带状线通过探针馈电。可以实现复杂的并行馈电网络,在不影响天线全向性的同时扩展阵列带宽。给出了天线的图片和结构图。该天线水平面方向图起伏小于2.5 dB,而端口反射系数小于-10 dB的带宽达到12.5%。这种多层方案可以用于同时对增益和带宽有较高要求的场合。     

60 GHz低损耗宽带的超表面天线阵列

研究一种基于超表面的60 GHz 1×2宽带天线阵列.为降低传输损耗,天线阵列由间隙波导功分器馈电,间隙波导传输线两侧放置电磁带隙结构,能量通过缝隙与顶层超表面耦合,从而向空间辐射.天线阵列安装在Rogers 4350b介质基板上,由超表面辐射器引入的准TM₃₀谐振模式与缝隙辐射单元的本征模式结合,从而拓展天线带宽,改善天线增益.研究结果表明:天线阵列-10 dB |S₁₁| 带宽仿真结果为49.3~65.0 GHz,实测结果为48.5~64.8 GHz,覆盖57.0~64.0 GHz范围的无授权毫米波通信频段;在匹配带宽内,天线的最大增益为11.8 dB,3 dB增益带宽为15%.     

水平极化多层SIW缝隙全向天线

针对传统的水平极化波导缝隙对全向天线带宽较窄、成本较高的缺点,该文提出了一种基于基片集成波导(SIW)工艺的全向辐射的波导缝隙天线。该天线由2个背靠背安装的SIW缝隙天线阵组成,并且由隐藏在两波导之间的带状线通过探针馈电。可以实现复杂的并行馈电网络,在不影响天线全向性的同时扩展阵列带宽。给出了天线的图片和结构图。该天线水平面方向图起伏小于2.5dB,而端口反射系数小于-10 dB的带宽达到12.5%。这种多层方案可以用于同时对增益和带宽有较高要求的场合。     

共面波导馈电的新型圆极化天线阵列

提出了一种新型共面波导(CPW)馈电的1×2圆极化阵列天线及改进后的2×2阵列天线.为了改善阵列天线的圆极化轴比带宽,将顺序旋转馈电技术与共面波导-槽线馈电网络相结合,设计了用于微带贴片天线的新型馈电网络.仿真与实测结果证明,该类型的馈电网络可以同时改善阵列天线的阻抗带宽与轴比带宽.实测结果表明,1×2线阵的阻抗带宽与轴比带宽分别为3.79%和16.41%.2×2面阵的阻抗带宽与轴比带宽分别为3.61%和10.83%.     

1.3微米单模光纤耦合光学环行器

光学环行器是一种多端口非互易元件,它具有光的非互易传输特性.如图1所示,当光正向通过环行器时,只能依图中箭头方向传输,而当光反向依反序传输或是跳序传输时则被阻塞.由于光学环行器具有这一独特的功能,因此在光信息技术中有至关重要的作用.本文叙述一种适用于1.3μm光学环行器的结构及其性能测试结果.     

一种适用于近程毫米波雷达的混频器设计

研究一种用于近程雷达的毫米波混频器设计，通过环行器来实现本振和信号的输入，环行器的功率分配可根据雷达的作用距离来进行设计。采用鳍线结构来实现混频器的匹配输入。经测试。当工作频率为30GHz时，变频损耗仅为6dB。     

An L-band HTS duplexer with improved performance

An L-band HTS duplexer with improved performance for communication applications has been developed. This is an improved version of the duplexer previously developed by our group. The duplexer was composed of a T-junction and two channels. Each channel has a 10-pole quasi-elliptic function bandpass HTS filter with a bandwidth of 27 MHz, and center frequencies at 1200 MHz and 1260 MHz. To achieve higher performance, especially a good balance between selectivity and flat group delay, the two pairs of transmission zeros from the two filters were reassigned so that one pair is used for high selectivity and the other for flat group delay. To reduce the influence of parasitical coupling, new coupling structures were developed in the simulation process. The duplexer was fabricated on a 2 inch diameter, 0.5 mm thick LaAlO3 wafer with a double-sided YBCO film. The measured results showed a very high performance: a mid-band insertion loss of 0.2 dB, a return loss better than –14 dB, a shape factor better than 1.4:1, an out-of-band rejection of better than 70 dB in a wide frequency range up to 3 GHz and excellent isolation (higher than 80 dB) between the two channels. In addition, the frequency band 5 ns group delay variation is over 10.5 MHz (38.7% of 1 dB bandwidth).     

新型基片集成波导宽带带通滤波器

利用基片集成波导的高通传输特性以及光子带隙结构的阻带特性,构建了一种新型结构的基片集成波导带通滤波器。为了验证该想法,设计了1个中心频率为5.0GHz,分数带宽为60%的滤波器,电磁仿真结果表明该滤波器在频率为3.5～6.5GHz频率范围内具有明显的通带特性,带内最大插入损耗约为0.64dB.利用PCB工艺制作了该滤波器的实物,使用矢量网络分析仪对其进行了测试,测试结果表明该滤波器的通带为3.8～6.8GHz,分数带宽约为56%,带内最小插入损耗为1.6dB。电磁仿真结果和实际测试结果较一致。     

新型中心开圆形槽的带通滤波器设计

设计了一种新型带有两个三角形切角和中心开圆形槽的双模椭圆函数带通滤波器,并对该滤波器结构进行了仿真研究和分析。该滤波器在中心频率2．28GHz处,最小插入损耗为0．25dB,通带内在2．24～2．35GHz之间插入损耗小于1dB,在2．27～2．47GHz之间回波损耗大于20dB,3dB相对带宽为7．37％。在通带两侧2．04GHz和2．55GHz处有2个衰减极点,衰减分别是61．85dB和45．64dB,另外,在通带右侧3．28GHz处还有一个65．15dB的衰减极点。研究表明,该结构能够减小滤波器的体积,更有利于器件的小型化,同时还能够有效减小辐射损耗,使通带两侧的衰减变得更好。     

基于硅基薄膜集成无源器件工艺的双频器设计

消费类电子市场对产品的便携性要求愈益强烈。薄膜集成无源器件工艺由于集成度更高、成本低且性能较好而被提了出来。本文基于硅(Si)基薄膜无源器件工艺设计了一个集成静电防护(electro-static discharge,ESD)功能的双频器(diplexer),利用电磁仿真(EM)来优化双频器的性能。双频器在GPS频段的插入损耗小于1.1d B,回波损耗平均为10 d B,隔离度大于22 d B;在2.4 GHz WIFI频段的插入损耗小于1.2 d B,回波损耗为11 d B,隔离度大于30 d B;双频器的面积是1 100×950μm。经测试,在HBM模式下,可以经受2 k V的电压的冲击。对比低温共烧陶瓷和PCB工艺制作的双频器,这个双频器在保证性能的同时,具有体积小,价格低的优点。这样的diplexer可以用在很多手持设备和便携设备上面。     

光纤准直器结构研究与设计

从理论上对自聚焦透镜进行了分析，并论述了光在自聚焦透镜中的传播规律。进而提出了光纤准直器的设计结构，并通过实验验证，利用这种方法设计的光纤准直器具有低的插入损耗和高的回波损耗，能成功用于光环行器中。