多通道光纤旋转连接器

光纤旋转连接器是一种无源光纤器件,一般被用来耦合光信号通过一个旋转连接面．目前利用光互连技术设计的多通道光纤旋转结构比较复杂,故设计了一种无源多路空间互连光纤旋转连接器．该连接器利用空间光互连技术和波分复用技术传榆多路光信号．测试了多路旋转连接器在1310nm和1550nm波段下的性能,可以得知：在1310nm波段旋转连接器的插入损耗小于1．55dB,旋转变化量最大为0．28dB,1550nm波段的最大插入损耗为1．20dB,旋转变化量小于0．43dB；旋转连接器2个通道之间的隔离度大于31dB．     

一种高频大功率吸收式开关设计

该文在8~12 GHz的高频大功率吸收式PIN开关的设计、制作中,提出了多种新的措施方法,对于成功研制大功率开关具有重要作用。该开关插入损耗小于1.4 d B、驻波比:≤1.3∶1、隔离度大于50 d B、连续波功率大于800 W。具有高功率容量、高频带宽、损耗小的特点,对于高频大功率开关的研制,具有广泛的推广应用价值。     

一种新型SISL分支线3 dB定向耦合器

为了构造高性能的定向耦合器,提出一种新型介质集成悬置线(SISL)分支线3 dB定向耦合器。该耦合器在SISL空气腔的中心放置由覆铜板和金属化通孔包围的介质基板,提高了SISL结构的稳定性。馈电方式采用同轴接头直接馈电,在SISL与接头连接处增加了接地金属化过孔,减小了插入损耗,改善了电路的电性能。测试结果表明:耦合器中心频率为2.45 GHz,在2.3~2.6 GHz回波损耗和隔离度均优于20 dB,插入损耗低于0.6 dB,幅度不平衡度小于0.5 dB,相位误差小于±1°。该新型定向耦合器结构稳定、损耗低、自封装和电磁屏蔽性能好,具有良好的工程应用前景。     

基于键合线模拟的SiGe BiCMOS 915 MHz功率放大器的设计

针对射频识别技术的应用,该文设计了一款全集成的射频功率放大器.该功率放大器的中心工作频率为915MHz,采用0.18μm Si Ge Bi CMOS工艺的两级单端结构.由于键合线的寄生效应会造成功率放大器的输出功率和效率的减小,本文利用HFSS(High Frequency Simulator Structure)软件建立和分析了键合线的模型,并利用ADS(Advanced Design System)软件拟合仿真数据得到了键合线的等效电路.在功率放大器的仿真中,利用键合线的等效电路来模拟键合线的寄生效应,在此基础上优化电路,最终芯片的面积为(1.6×1.2)mm~2.后仿结果表明,在3.3 V的电源电压下,在860 MHz~960 MHz的工作频段类,输入回波损耗小于-12 d B,输出回波损耗小于-15 d B.功率放大器的1 d B压缩点的输出功率为23 d Bm,功率附加效率(Power-Added Efficiency,PAE)大于20%,功率增益为17.8 d B.     

X波段低噪声放大器设计

从获取最小噪声系数角度来进行电路设计,采用Avago公司的0.2um GaAs pHEMT工艺芯片(T=18GHz),设计了工作于X波段(9-11GHz)的两级宽带低噪声放大器。测试结果为:在9-11GHz,噪声系数小于1.15dB,最小噪声系数在9.8GHz为1.015dB,功率增益在所需频段9-11GHz大于24dB,输入和输出回波损耗均小于-10dB。     

300MHz-500MHz宽带Wilkinson功分器的设计

首先在理论上对于Wilkinson功分器的隔离电阻,特征阻抗等相关参数进行了分析,然后使用ADS仿真软件设计了一款工作在300~500MHz的Wilkinson功分器,其带内输入端口的回波损耗:C1116 d B频带内的插入损耗:C123.3 d B,C133.3 d B两个输出端口间的隔离度:C2314 d B。在此基础上在RO4003C板材上使用蛇形走线的方式使得版图面积大幅减小。     

基于低温共烧陶瓷工艺的370GHz三阶带通滤波器设计

基于低温共烧陶瓷工艺(LTCC),设计了工作在370 GHz的三阶带通滤波器.采用有限元分析软件HFSS提取了LTCC工艺下矩形波导的复传播常数,并精确计算了LTCC工艺下矩形谐振腔的品质因数和耦合系数,用于辅助带通滤波器的设计.随后设计了能够用于进一步探针测量的微带线到矩形波导转换器.最终得到的三阶带通滤波器中心频率370 GHz,相对带宽4.7%,插入损耗0.7 d B,回波损耗22 d B,带外抑制大于28 d B.     

高阻硅衬底MOS结构共面波导的偏压特性

提出一种新型高阻硅(电阻率ρ>8kΩ.cm)衬底MOS(metal-oxide-semiconductor)结构的凸起式共面波导。给出了其在50MHz～40GHz频段的插入损耗和回波损耗测试结果,以及在-40V～+40V直流偏压下散射参数的变化。结果表明,随着偏压的变化,回波损耗在Ka波段极值点的频率和幅值均会产生偏移,插入损耗极值点的频率基本没有偏移,只存在幅值偏移。共面波导的损耗偏移与MOS结构的Si-SiO2界面效应有关,在凸起式共面波导损耗的偏压实验中,观察到与传统MOS结构共面波导相反的曲线,并尝试给出了理论解释。该文设计的共面波导在35GHz下实现了小于-0.010dB/mm的损耗,优于Ka频段硅衬底共面波导已报道的结果。     

一种有源自偏置的Ku波段CMOS低噪声放大器

基于源简并电感共源共栅结构,设计了1种有源自偏置低噪声放大器,既可消除偏置电路功耗,又能克服无源自偏置噪声较高的缺点;另外利用键合线作为高Q值电感元件,进一步降低噪声系数并减小芯片面积.所设计低噪声放大器采用TSMC 0.18μm CMOS工艺进行优化设计并流水制备.仿真结果表明,在12-16GHz频段内,噪声系数NF低于3.2 d B,输入3阶交调点IIP3为1.573 d Bm.研制芯片面积为540μm×360μm,在1.8 V电压下,消耗16 m A电流.结果表明芯片测试实现在12.2-15.5 GHz频段上,输入输出反射性能良好,正向增益S_(21)6 d B,反向隔离度S_(12)-32.5 d B.     

三端口光环行器的参数设计

目前光环行器被广泛应用,它在光纤传感器,光纤放大器及光时域反射计中分光并改变光束方向,为光信号提供安全的传输媒质,超凡的物理特性将使其从分立元件发展为集成光学重要元件。本文提出一种无需偏振光分束器的三端口光环行器结构,该器件具有更高隔离度。结合原理图设计光信号传输．元器件几何参数,此器件结构简单、体积小,性能达到实用要求。1．55μm光波长时,由琼斯矩阵计算可得隔离度≥50dB．插入损耗≤1dB。     

Design of high temperature superconducting contiguous-band diplexer

A high temperature superconducting (HTS) contiguous-band diplexer was designed and fabricated. The HTS contiguous-band diplexer was made using 2-inch-diameter LaA1O₃ wafers coated with epitaxial thin film YBO on both sides, and was made up of two 4-pole singly-terminated low-pass prototype bandpass channel filters connected in parallel. Its operation frequency was centered at 3.25GHz and 3.75GHz with 500-MHz-wide channels. The HTS diplexer operated at 77 K shows excellent performance. The insertion loss in the pass-band is less than 0.8 dB and the rejection between per channel is greater than 30dB. In comparison with the conventional diplexer, the HTS diplexer offers more than 2dB improvement in insertion loss performance and 3/4 volume reduction. This design concept can be applied to the design of HTS multiplexer and the future HTS ESM channeliser systems.     

半模基片集成波导和微带转换的分析

为实现基片集成波导结构的小型化,沿场分布对称面将其截成两半,利用等效磁壁限制场型变化,提出了半模基片集成波导结构.在此基础上,研究了半模基片集成波导与微带线的转换问题,并设计Ku波段的半模基片基层波导-微带线转换结构.仿真结果表明,在所设计的频段内,插损优于0.5 dB,反射损耗小于-15 dB,实测结果与仿真结果基本吻合.实验表明,半模基片集成波导能够保持基片集成波导的传播特性.     

一种应用于汽车雷达的SIW带通滤波器

使用HFSS仿真软件设计了基于基片集成玻导（substrate integrated waveguide,SIW)的带通滤波器。在SIW腔体中加入金属圆柱扰动,形成带通滤波器,并通过调节扰动金属柱的半径来调整带通滤波器的频带宽度和中心频率,最后在Rogers 5880介质基板制作实物。测试结果表明:中心频率为24 GHz,通带内插入损耗2.4 dB、回波小于-15 dB的带宽为300 MHz。仿真结果和实验测试结果基本相符。此带通滤波器能够应用在汽车雷达系统中。     

基于毫米波的邦定线互连分析与补偿结构

Wire bond(邦定线)是固态毫米波系统的常用互连结构。邦定线寄生电感大,在毫米波频段,为了降低邦定线的感性失配对传输性能的影响,对邦定线的结构进行了建模仿真和特性分析;并在基板上设计阻抗补偿结构。通过增加短截线匹配结构优化了毫米波邦定线互连结构的性能,使得该结构在65 GHz～80 GHz频率范围内反射损耗小于-10 dB,插入损耗小于-1 dB。     

基于LTCC技术的S波段双工器的设计

本文借助LTCC的多层结构,先设计出了带传输零点的带通滤波器（BPF）。并通过匹配网络,利用HFSS仿真软件对其参数进行优化仿真,设计出了一种基于LTCC技术的S波段双工器。该双工器尺寸为18.3mm×15.6mm×0.5mm、在2.03GHz和2.19GHz处的插入损耗小于-3.72dB。在频率1.87GHz和2.34GHz处衰减大于-55dB,有效的抑制了阻带上的本振信号及其镜象信号。S13小于-12dB,体现了两端口之间的良好的隔离度,满足了该双工器设计指标和小型化的目的。     

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。     

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.     

椭圆函数宽阻带带状线低通滤波器

介绍了基于椭圆函数原型的带状线宽阻带低通滤波器，该滤波器采用发夹线高低阻抗谐振单元的结构。应用发夹线高低阻抗线设计的椭圆函数滤波器具有体积小、插损低、宽阻带、高陡峭度的显著优点。利用这种结构完成了3dB截止频率为4．2GHz、带内插损小于1dB、带内反射大于15dB、阻带（5．3—20GHz）抑制大于60dB的低通滤波器的设计。该滤波器用于抗干扰要求较高的系统中有一定的优势。     

一种具有陷波特性的超宽带超导滤波器设计

研究了具有陷波特性的超宽带超导滤波器设计方法,采用两级多模谐振器实现了具有超宽带通带的超导滤波器,具有带内插损低、带边陡峭度高、结构紧凑的优点。为了抑制通带内不需要的干扰信号,采用开路短截线的方法成功引入一个中心频率为5GHz的阻带。未经调谐的测试结果和仿真结果吻合得很好,3-dB带宽从3.28GHz到10.56GHz,相对带宽为105.2%。超宽带通带内引入的阻带具有高的选择性(3-dB带宽小于5%)和高的抑制度(高于60dB)。此外,通带反射系数高于14.2dB。