PIN二极管在射频开关电路中的工作原理及应用

本文对PIN二极管作为射频开关的原理进行分析,并给出了一个用于WLAN的单刀双掷开关设计。     

基于介质谐振器和PCB技术的SPDT滤波开关

针对时分双工(time division duplex, TDD)子系统同时对滤波器和开关的需求,将二者相融合提出了一种滤波开关设计方案。介质谐振器滤波器因具有高Q值、低损耗等特点而被广泛研究,然而其不易与PIN管集成,难以实现开关功能。基于介质谐振器和印刷电路板(printed circuit board, PCB)技术设计了一种低损耗、高隔离度的单刀双掷(single pole double throw, SPDT)滤波开关。设计以介质谐振器滤波器为滤波主体,同时在PCB上实现SPDT开关功能,滤波功能和开关功能可独立设计,降低了设计难度。开关电路在导通状态时等效为一段传输线,因而仅会增加很少的插入损耗。加工并测试了一个设计实例,测试结果表明,打开状态下的带内损耗为0.92 dB左右,关闭状态下的隔离度优于47 dB。与传统单纯PCB滤波开关相比,该设计具有更低的插入损耗、更高的隔离度。     

SPDT微波开关的设计

在收发共用的天线体制雷达系统中,天线收发开关是一种重要的装置。这个系统对微波开关的隔离度、转换速度、插损等要求比较高。本文就以HMC284微波开关芯片为基础,设计了一种高隔离度的SPDT微波开关。     

一种宽带恒定束宽数字波束形成器的设计

该文提出了一种应用DFT正交预处理在数字波束形成（DBF）天线上实现宽带恒定束宽方向的方案。DFT正交预处理将宽带输入信号分解为频带内不同频率点的正交输出信号。采用遗传算法对参考频率上的复数权向量进行设计使陈列响应满足给定的方向图要求。其它频率点上满足宽带恒定束宽要求的复权向量可以根据参考频率上的复数权值通过折算求得。计算机方针结果表明该方案是有效的。     

一种改进型脉宽调制式电子开关模型

提出一种与传统理想平均模型不同的改进型电子开关平均模型。此非理想脉宽调制式(PWM)开关模型适用于连续导通工作方式下的脉宽调制式变频器的建模,其主要特点是考虑了电子器件的非线性效应,并能估算出不同电路器件中的功耗。这种模型可应用于双向变流器以及电力电子系统的仿真。     

一种宽带双极化印刷振子基站天线单元的设计

设计一种可用于W-CDMA,TD-SCDMA等2G/3G/4G-LTE通信标准网络的宽频带双极化印刷振子基站天线单元.天线由两个双层贴片结构十字交叉组成,在馈电巴伦底部采取梯形弯曲结构,提高了双端口的隔离度,便于组装;在贴片双臂上端附加短路T形贴片结构,展宽了带宽.实测结果表明:天线两端口电压驻波比≤1.5的带宽均达到66.7%(1.65~3.30 GHz),带宽内隔离度大于25 dB,带内增益为4.1~8.3 dBi.     

基于微带线的W波段宽带pin管开关

采用微带混合集成工艺设计了一款W波段宽带pin管开关.通过建立pin管的Ansoft HFSS模型,实现了开关整体的精确仿真.分析了开关结构中主传输线特性对隔离度的影响,在此基础上采用高阻抗主传输线有效地提高了开关的隔离度,进而展宽了开关的隔离度带宽.为了获得开关的宽带导通特性,采用行波技术补偿pin管反向偏置时寄生参量的影响.为了验证该设计方法的正确性,对所设计的开关进行了加工、测试.测试结果表明:开关在87~103.5 GHz频率范围内,隔离度大于30 dB;在80~90 GHz频率范围内,开关导通时的插损小于1.2 dB;在90~95GHz频率范围内,开关导通时插损小于1.5 dB.仿真结果与测试结果吻合良好.     

双斜率积分ADC中开关电容积分器的设计

为提高双斜率积分ADC中模拟输入信号转换成数字信号的准确性,设计了一种高性能开关电容积分器以替代传统的RC有源积分器。该开关电容积分器的运算放大器由折叠共源共栅输入级和Class AB输出级组成,开关部分选用CMOS开关,以抑制电荷注入和时钟馈通的影响。在中芯国际0.18μmCMOS工艺下,采用EDA仿真软件对相关模块进行仿真验证,得到运算放大器的直流增益为110.3 dB,单位增益带宽为5.64 MHz,相位裕度达到79°,输出摆幅为0.013 3～3 299 mV,转换速率为7.56 MV/s。结果表明,开关电容积分器完全满足双斜率积分ADC的实际应用。     

一种新型的宽带双极化基站天线

提出一种新型的宽带双极化辐射单元,该辐射单元的辐射臂由普通方形对称振子的辐射臂向内折弯构成,形成一个附加小U型,它可以展宽带宽,且缩小辐射单元的口径面积;采用内部相向开口的半开放式巴伦结构,并用双倒L型耦合馈电,改善了隔离特性和波束收敛性。利用这种辐射单元组阵,形成四单元的基站天线,仿真结果表明,1.7~2.7 GHz频段内,该辐射单元的电压驻波比(voltage standing wave ratio,VSWR)小于1.4,隔离度小于-30 dB;同时,利用该辐射单元组成的四单元基站天线辐射参数优良,水平面半功率波束宽度达到65°±5°,±60°交叉极化鉴别率小于-12 dB,前后比小于-25 dB。     

一种Ku波段宽带微带天线的设计

文章给出一种新型结构的Ku波段宽频带微带天线的设计方法。在接地板上开H型缝隙进行耦合馈电,并在辐射贴片表面开矩形缝隙以扩展带宽,在天线的底面加反射板以提高增益、改善天线方向图的前后比性能。用高频仿真软件HFSS进行仿真优化,结果表明该结构天线具有良好的宽频谐振特性,其回波损耗小于-10dB,阻抗相对带宽高达39.8%,交叉极化电平小于-28dB,前后比优于19dB。     

大口径宽带数字延时相控阵天线

不同于窄带相控阵天线,空间色散和时间色散是大口径宽带相控阵天线需要解决的2个主要问题。文章采用了子阵加数字延时滤波器的整体结构设计,把大口径阵列划分为很多个较小口径的子阵,并采用传统窄带相控阵天线加权方法,完成子阵的波束合成;子阵间的波束合成,则采用数字延时滤波器实现。在介绍了子阵划分方式的基础上,对延时滤波器的时域设计方法进行了阐述和分析。通过延时滤波器仿真,证明了滤波器设计方法的正确性;通过系统方向图仿真,证明了子阵加数字延时滤波器的设计方法,克服了空间色散和时间色散问题。     

一种新型超宽带平面单极子天线的设计

介绍了一种新型超宽带平面单极子天线,利用仿真软件分析比较了天线各部分参数对其性能的影响.采用介质敷铜板替代常规的金属面板作为辐射单元并在上面开孔,使天线的阻抗特性得以改善.按照仿真优化的参数制作的天线,经测试,该天线在1.2 GHz～3.5 GHz的频率范围内VSWR＜2,具有超宽带的工作特性.该天线结构简单,加工方便,制造成本低,具有较大的实用价值.     

宽带共形阵列信源方位与极化联合估计算法

针对共形阵列天线的宽带独立信源方位估计问题,给出了一种信源方位与极化参数的联合估计算法.首先通过短时傅里叶变换(STFT),将宽带信号划分为多个窄子带信号,然后延时接收信号,构造满足旋转变换关系的成对快拍数据,从而估计出不同子带的信号流型矩阵.在此基础上,利用各子带间的频率差异性,实现信源方位与极化参数的联合估计.所提算法适用于任意共形载体,无需参数搜索和配对,可完成二维波达方向和极化参数的联合估计,极大地降低了估计算法复杂度,具有较强的普适性与工程实现价值.计算机仿真实验验证了算法的有效性.     

超宽带引信天线时域建模与仿真

 针对超宽带引信天线的带宽及体积因素, 利用电磁场仿真软件进行超宽带天线建模与仿真。在频域中分析超宽带引信天线的驻波比曲线、天线增益; 在时域中分析超宽带引信天线的辐射信号特性及天线方向图。通过两者结果可以得出, 针对超宽带引信天线, 采用时域分析法为主、频域分析法为辅的方法可得到理想的分析仿真结果。     

短波宽带天线及匹配网络的优化设计

讨论了短波宽带天线及其匹配网络的优化设计，给出了优化设计的目标函数，并在数值分析的基础上采用一种改进型的遗传算法对天线及匹配网络参数进行优化，将理论计算结果和实际测试的结果进行了对比和分析。结果表明设计出的天馈系统具有良好的阻抗宽带性能，证明了文 所阐述的方法是有效可行的，有助于提高设计效率。     

一种改进的共面波导馈电超宽带天线设计

提出了一种具有带阻特性的超宽带（UWB）共面波导(CPW)馈电平面圆形单极子天线的设计方法,采用该方法设计的天线完全满足超宽带无线通信所要求的3.1～10.6 GHz频带范围,并且通过在圆形贴片上添加U型缝隙实现了4.85～5.87 GHz频段上电压驻波比VSWR≥2:1的带阻特性。采用电磁场仿真软件HFSS绘出了天线方向图,仿真结果表明该设计实用、可行