新型缺陷接地结构带通滤波器研究

在传统缺陷接地结构(DGS)哑铃型微带线的基础上,提出了一种新型DGS,即将哑铃型DGS中的长方形缝隙变为蛇形缝隙.借助于Designer软件,得到哑铃型DGS与新型DGS的仿真结果.在相同缺陷面积条件下,新型结构可获得更低的衰减频率,而在衰减频率相同时,所占用缺陷面积也更少,衰减频率降低约3 GHz,缺陷面积减少为原来的30%左右,减小了对级联电路的辐射影响,提高了系统的电磁兼容性.分析了结构参数变化对阻带特性的影响,并将新型DGS应用于紧凑结构带通滤波器(BPF)的设计.仿真结果验证了新型DGS带通滤波器的有效性和可行性.     

卫通的数字移相电路设计与建模

相控阵天线利用移相器改变波束指向使其对准卫星,同时完成信息交换。每个天线阵列都要使用移相器来完成波束扫描,因此移相器的参数指标,对整个相控阵系统至关重要。设计了一款适用于大S相控阵天线的六位数字移相电路,此电路由六个相移单元级联得到,小相位与大相位分别采用加载线单元与开关线单元实现。通过ADS对移相单元建模与优化,最后得出:在1.995GHz-2.185GHz频段里,中心频点处相移差低于0.6°,插损低于1.35dB,驻波比优于1.45,仿真数据显示,此研究达到大S天线进行波束扫描的移相器的要求。     

基于差动电路结构的多级串联式数控移相器实现研究

移相器是无线通信系统和相控阵雷达接收机中的关键组件，用来实现信号相位的改变与均衡。提出了一种基于差动电路结构和RC元件的数控移相单元，该移相单元通过扫描脉冲控制差分对管轮流导通获取输出信号的相位差，改变RC元件参数可以调整移相数值。利用提出的数控移相单元构建了八级串联模型，实现了一种360°串联式数控移相器。Multisim软件仿真验证了数控移相单元设计的有效性，硬件实现测试结果表明：设计的多级串联式数控移相器工作良好，移相精度高，可达1.4°，实现了全周期范围内的相移控制。该数控移相器的实现为适时、灵活校准接收系统相位误差提供了重要的技术支撑。     

BST铁电薄膜移相器应用于天线阵的研究

采用共面波导型钛酸锶钡(BST)铁电薄膜移相器作为工作于16 GHz的1×4微带贴片天线阵的移相单元,利用全波电磁仿真软件,对加载BST铁电薄膜移相器的天线阵进行建模、仿真和优化.研究结果表明: 加载BST铁电薄膜移相器的天线阵辐射方向可随铁电薄膜介电常数的变化而发生显著的改变,通过改变BST铁电薄膜的介电常数,实现了天线阵辐射方向性±10°转向及相控天线阵的移相特性.     

半哑铃型缺陷地结构带阻滤波器

提出了一种半哑铃型缺陷地结构的带阻滤波器。在传统哑铃型缺陷地结构的基础上,设计了半哑铃型缺陷地结构单元,实现了带阻特性。相较于传统的哑铃型DGS结构,半哑铃型DGS结构的阻带衰减更陡峭,阻带宽度更理想。文中分析了半哑铃型DGS结构单元的特性,得到最佳性能的仿真模型。对两个半哑铃型DGS单元级联构成的带阻滤波器进行仿真,结果表明,滤波器的带内最大阻带深度达到45 d B,-10 d B的阻带宽度达11.5 GHz(10.1 GHz21.6 GHz)。     

应用DGS设计低通滤波器

地面缺陷结构(DGS)是通过在微带线的接地面上蚀刻出缺陷图形而形成的微波结构,它具有带阻效应和慢波特性,从而能有效抑制高次谐波,进而改善滤波器的特性,提高接收机的灵敏度.在分析DGS等效电路及其频率特性的基础上,通过比较仿真加载微带线DGS前后的低通滤波器性能的变化,验证DGS优良的阻带效应.HFSS仿真结果证明,该滤波器在满足带内插损要求的前提下,能够将二次谐波抑制在70 dB以上,故而该结构具有广泛的应用前景.最后将所设计的滤波器进行实物加工,测试曲线与仿真结果吻合良好.     

基于液晶材料的太赫兹反射式移相单元

为开发一种基于液晶材料的双偶极子结构反射式移相单元,文章根据液晶材料介电常数可调的特性,实现了在太赫兹频段的移相功能,并提出一种具有辅助电极的偏置电路结构用于减小液晶分子排列的不均匀性。仿真分析了单元反射波幅度和相位特性曲线,采用光刻技术加工液晶移相阵列和25 V偏置电压下在356 GHz测得240°相移,从而证明液晶移相单元在太赫兹频段具有电控可调移相能力。     

基于电容电感移相单元的MEMS移相器

为减小基本结构开关线型微机电(MEMS)移相器的面积,提出了一种新型的基于电容电感移相单元的小型化3位开关线型MEMS移相器。该移相器用MEMS工艺制成的交叠结构的电容电感移相单元代替原始的延迟传输线,其90°移相单元的长度比传统90°延迟线的缩短近3/4,45°移相单元的长度比原始延迟线的缩短近1/2,有效缩小了移相器的整体面积。用HFSS(high frequency structuresimulator)软件进行了仿真及优化设计。仿真结果表明:在20GHz到40GHz频段内,45°移相单元的回波损耗优于-27.25dB,插入损耗优于-0.33dB;90°移相单元的回波损耗优于-26.25dB,插入损耗优于-0.51dB。在35GHz时,整个3位移相器能够完成0～360°、间隔为45°的移相,平均插入损耗为-2.63dB,回波损耗优于-15dB,平均相位误差为3.67°。根据仿真结果,所设计的MEMS移相器适用于35GHz小型化相控阵雷达。     

宽阻带缺陷地结构微带线

根据光子晶体和等效电路理论在微波波段的应用，针对50Ω微带线提小了一种新型一维周期缺陷地结构（DGS），不同于以前文章的有关周期DGS，该新型的DGS单元品格是非均匀的．理论分析、仿真和实验表明：新型的DGS电路的阻带较宽，通带的波纹较小，并且阻带的中心频率和阻带的宽度可以根据设计的要求人为地改变。     

F波段液晶反射移相单元的研究

文章设计了一种工作在F波段的单偶极子液晶反射移相阵列,液晶反射移相阵列由多个单偶极子谐振结构单元、液晶、石英板和金属铜组成。首先通过电磁仿真软件,基于等效介电常数模型对单偶极子液晶反射移相阵列的单元进行设计,分析了液晶材料的不均匀性和各向异性,建立了精准的仿真模型,对液晶反射移相阵列的单元进行分析,最后对实际制作的单偶极子液晶反射移相阵列进行了测试,测试结果显示加载20V偏置电压可以在102GHz附近实现190°以上的相移。     

相位连续可调毫米波MEMS移相器的研制

MEMS毫米波相移器是MEMS毫米波相控阵天线的关键部件之一,它的性能直接决定了毫米波相控阵天线的性能。该文介绍毫米波MEMS相移器的设计,研究低损耗衬底,Au,Al_xSi_1-x可动膜对下拉电压和传输损耗的影响,测试表明:21桥相位连续可调的分布式压控开关阵列一毫米波相移器在35GHz时,启动电压5V,20V时相移量达到372^o/3. 5 mm,并能在不同的控制电压下根据要求改变相移量。     

岔线型缺陷地结构超宽阻带低通滤波器的设计

提出了一种通过在微带结构的接地金属板上蚀刻缝隙构成的岔线型缺陷地结构(岔线型DGS).利用岔线型缺陷地结构的阻带特性,设计了一个基于岔线型DGS的超宽阻带低通滤波器,其由两个岔线型缺陷地单元和微带高低阻抗传输线组合而成,实现了岔线型DGS低通滤波器的小型化和宽阻带.仿真结果表明,该滤波器3dB截止频率为2.87GHz,通带内S11均低于-20dB,阻带在-20dB以下的频段为3.5～20.3GHz,有效抑制了二次、三次或更高次的谐波响应.相比传统DGS低通滤波器的阻带拓宽了28%,当衰减极点相同时,占用面积减少了74%.实测结果与仿真结果相比具有很好的一致性.     

模拟压控移相器

介绍了利用铁氧体磁环制作窄带3 dB耦合器的原理和方法,详细分析了利用此耦合器设计制作模拟压控移相器的理论和制作技巧,以及所制作的多种频率的压控移相器的测试技术指标和实际运行情况.     

微波移相器主体类型分析与铁电移相器电路设计研究进展

移相器作为一种可调控导引波输出信号相位的功能性器件,被广泛应用于波束形成网络、相位调制器、相控阵天线等电子、雷达、通信系统并对相关系统性能的优劣有着最直接的影响。因此设计出满足未来发展需求的,兼具高性能、稳定性、小型化、低成本的实用化微波移相器对于微波技术的发展至关重要。为解决当前技术所面临的发展瓶颈,实现相关技术革新,需从整体上分析各类移相器的技术概况、优劣势与发展现状,精确梳理移相器未来发展趋势,更好地将相关领域学术研究的最新进展融入移相器的设计。基于以上目标,对移相器的发展进行了较为系统的总结,分别介绍了铁氧体移相器、PIN二极管移相器、MEMS移相器、铁电移相器的移相原理与性能指标,重点分析了基于BST铁电材料移相器的微波电路设计,并结合相关技术趋势对BST铁电移相器的发展做出了一定的展望。     

一种曲折型缺陷地结构超宽带滤波器的设计

针对超宽带滤波器插损较大、阻带较窄的问题,提出一种曲折型缺陷地结构小型超宽带滤波器的设计方法.首先,在金属地面上开曲折型缝隙,得到曲折型缺陷地结构;然后,依据曲折型缺陷地平行耦合线和传输线的结构特点,分别构造它们的等效电路模型,再结合HFSS仿真来验证电路模型的正确性,推导出结构尺寸与等效电路元件参数之间的对应关系,得出曲折型缺陷地平行耦合线具有超宽带特性和曲折型缺陷地传输线具有低通高选择性的结论.结合这两种结构的优点设计了一种结构简单、具有宽阻带的超宽带滤波器.测试结果表明,与传统缺陷地结构和复合左右手传输线(CRLH)结构的超宽带滤波器相比,该滤波器具有插损小的特点,其带内最大插损仅为0.88 dB,阻带抑制在11.75～20 GHz范围内均小于-30 dB.     

一种新颖的缺陷接地结构带通滤波器

提出一种新颖的三角形缺陷接地结构(DGS)微带线单元,分析了该结构的阻带特性,建立了该结构单元的等效模型,提取了电路参数。最后将该DGS结构应用于紧凑结构带通滤波器的设计,HFSS仿真结果表明:在3～7GHz的频率范围内,这种新颖的DGS结构的BPF比传统BPF的阻带更宽,验证了所提结构的有效性和可行性。     

基于集总参数电容的新型混合左右手传输线设计

本文基于混合左右手传输线（CRLH-TL）理论,结合LC网络单元结构,使用贴片电容和终端短路微带线,设计并制作了CRLH-TL。此CRLH-TL结构小巧,易于实现,有较好的性能。实验测量结果表明：此CRLH-TL的带宽为1 GHz ~ 5 GHz;中心频率为2.97 GHz,此时传输线的相移为零;插入损耗低于1.3 dB,回波损耗大于10 dB。测量结果和仿真结果吻合较好。