超宽频带行波管的增益设计

文中建立了新的行波管增益参数工作区域图,由此提出了超宽频带行波管增益通频带的理论设计。增益参数工作区域图说明,超宽频带行波管增益通频带仍可采用通常螺旋线行波管增益通频带三分贝的原有规定。此新的增益参数工作区域图同样可供通常螺旋线行波管增益通频带作设计规划之用,并可使设计进入最佳的工作区域。     

超宽频带行波管的理论基础和计算

本文对行波管拓宽通频带的理论基础作了阐述,提出了拓宽通频带的方法,特别是对纵向金属条加载螺旋线提出了新的理论计算——分区计算法,并作了冷测实验。与目前等效传输线方法上仅有的派克法相比较,分区法更接近冷测的结果。分区法可供实际设计计算之用。     

8-18GHz的Vivaldi天线的分析与设计

本文设计了一种工作频带范围为8-18GHz的高增益Vivaldi天线阵元。通过电磁仿真软件HFSS V12.0对天线阵元的几何结构进行仿真优化,计算了天线的驻波系数、增益方向图等电性能参数。仿真结果表明该Vivaldi天线增益方向图对称性好,波束覆盖范围宽,增益高,可以很好地满足作为宽频带宽角扫描阵列单元的要求。     

宽带放大器的设计

设计并制作了一个宽带放大器,该放大器由高精度,宽频带运放OP37组成,其高频特性好,转换速度为17/us。由于OP37的频带宽度可达63MHz,通过对外电路元件参数选择,可使放大器3dB通频带满足10kHz-6MHz的设计要求,在反馈网络并联适当大小的电容,消除高频脉冲尖峰,可使放大器在20kHz-5MHz频带内增益起伏<=1dB,从而获得平滑的频率特性,通过改变负反馈电阻,使放大器的增益6级可调,步进间隔6dB。     

放大器增益—带宽积的研究

本文通过对几种放大电路的分析，阐述了放大器在电路和晶体管确定之后，“其增益与通频带的乘积基本上是个常数”这一重要概念．并指出了在设计宽带放大器时，为了进一步展宽频带应采取的方法     

基于紧耦合超宽带阵列天线设计

为了满足未来雷达多功能、多任务的战场需求,本文设计并制造了一种基于紧耦合的超宽带天线,频带覆盖6～18GHz。该天线具有超宽频带、剖面低、易共形等特点。仿真设计表明该阵列天线在超宽频带内驻波低于2.1。     

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.     

一种展宽COCO天线频带的新方法

COCO天线是一种常用的高增益全向天线,但由于自身的谐振结构,导致它工作的频带不宽,本文探讨了一种展宽COCO天线频带的新方法,并用Ansoft公司的电磁场软件HFSS仿真了一个中心频率工作于360MHz的天线,对这种展宽频带的新方法进行了验证。     

微带滤波器设计

微带滤波器是一类无耗的二端口网络。具有设计灵活,质量轻、平面化,便于集成等特点,因而被广泛的应用于电子对抗、雷达、射频通信等科技领域。本文设计了一种小体积、宽频带通微带滤波器,仿真结果表明其具备良好的频带响应。     

基于集总电阻的超宽频带超材料吸波体设计

设计了基于集总电阻的超宽频带微波超材料吸波体,并通过仿真和实验进行了验证.依据等效媒质理论,通过S参数反演法计算了加载集总电阻的超材料吸波体结构等效电磁参数.结果表明:复合结构吸波体超宽频强吸收特性源于良好的阻抗匹配以及电谐振和磁谐振.此外,设计的复合超材料吸波体具有极化不敏感和宽角度吸收特性.最后,通过实验测试得到的复合超材料吸波体吸收率大于85%的相对带宽达到130.2%.设计的超宽频带吸波体将在电磁能量捕获和隐身领域具有广阔的应用前景.     

一种差分激励新型宽带贴片天线的设计与实现

提出了一种新型的差分激励宽带贴片天线设计方案.通过引入差分馈电形式,能够在贴片天线上激励所需的TM₀₁、TM₂₁奇数阶谐振模式,抑制了额外的偶数阶谐振模式(即TM₀₂模),从而使天线在工作频带内主辐射方向保持一致.通过加载4个短路针的方法,额外引入了一个新的奇数阶谐振模式,调整短路针的位置可以使所激励的前3个奇数阶谐振模式的频率相互靠近,实现宽频带特性,设计加工出一款集成宽带巴伦的贴片天线并进行了测试.仿真结果表明,该天线在工作频带内可同时激励3个谐振模式以实现宽带特性,其阻抗带宽可达43.6%,在工作频带内增益稳定,交叉极化水平良好,具有典型的定向辐射特性.     

一种宽带小型化微波增益均衡器设计

在宽频带内工作的微波组件的幅频特性通常会有较大起伏.为了改善其增益平坦度,本文设计了一种超宽带、小型化的微波幅度均衡器.该均衡器由两个对称的微带支节谐振器级联而成.每个支节谐振器由阶梯状微带线和加载电阻构成.该均衡器设计尺寸小,仿真效率高,频带范围宽,可以达到1~18GHz,带内最大衰减6.9dB,最小衰减0.4dB,端口反射系数均小于-10dB.实际增益曲线与仿真曲线较为吻合.     

一种具有宽频效应的声学超构材料

通过周期性排布具有不同谐振频率的亥姆霍兹共振器,构建了一种宽频带负体弹模量的声学超构材料.首先基于局域共振理论和有效媒质理论,阐述了负有效体弹模量产生的机理并给出了理论表达式,然后利用有限元仿真得到了该超构材料的透反射系数,并用提取参数法计算了有效体弹模量.结果表明,设计的超构材料在673~1 245 Hz的宽频范围内实现了负有效体弹模量.这种设计思路为构建宽频带负声学参数超构材料提供了一种新途径.     

基于矩形槽切换的宽带平面方向图可重构天线

针对阵列天线频带窄的缺点,在参差调谐法的基础上,通过在有源单元上引入开关可控矩形槽的方法,使天线工作在两个相邻的频带,从而达到天线总体带宽的展宽。根据该类型天线单元的谐振特性,研究了开关可控矩形槽展宽频带的原理,并设计了引入矩形槽的平面方向图可重构天线。实验结果表明:该天线可以工作在频率范围为2.21～2.49GHz的频段上,-10dB下的相对带宽约为11.6%,比采用参差调谐法进一步展宽了天线带宽,实现了天线方向图的可重构。     

2.4 GHz微波多端口结构设计与实现

无线通信技术发展迅速,产生了各种不同的工作频带、调制方式和通信协议等,为了满足不同的通信需求,软件无线电技术成为了研究的热点。软件无线电需要宽频带的处理能力,通过多端口技术设计的射频前端可以实现宽带信号处理,同时结构简单,易于集成。本文设计了2.4 GHz频带的微波多端口结构,在1.8~3.1 GHz频带范围内具有较好的幅度特性和相位特性。     

微带全频道天线放大器设计

<正> 本放大器采用MWA5157高增益、低噪声、宽频带集成放大器,由于考虑到放大器在超高频段时其幅频特性受电路元件及印制线路分布参数的影响,因此电路中采用半集中参数元件作为超高频段通带滤波器,即电容器用集中参数元件,而电感用分布元件,即用微带来实现。输入、输出也用特性阻抗为75欧姆的微带线来实现,在整个频带内幅频特性满足驻波比小于2的要求。VHF频段仍用集中参数元件来实现。     

分布式放大器

分布式放大是最近宽频带放大的最大成就,过去多年来电子学所应用的各种宽频带放大方法,其高频部分因受电子管电容和线路的分布电容所限制,不能获得理想的结果,而利用分布式放大的理论,所制成的宽频带放大器,远较一般普通的宽频带放大器,有更为宽阔的频带;从它的设计和构造上来看,也较负反馈的宽频带放大器为简单。制造一架自数千周至数百兆周的分布式放大器,在技术上并没有很大困难。本文拟对分布式放大的原理作扼要的分析;并提出了采用各类型仿真线所构成的分布式放大器的设计方法,并利用该设计方法,试作了一只三级十四管的分布式放大器,其增益为33±<1分贝,频宽自100千周至140兆周。由实验结果证明,采用m导出式低通滤波器所构成的仿真线的分布式放大器,实较用常K式者,具有更佳的相移特性和频率特性,这与理论上的分析是一致的。     

基于有源超表面天线罩的窄截面方向图可重构天线

针对无人机数据链通信存在抗干扰性能差、防捕获能力弱等问题,提出了一种具有良好气动性能的基于有源超表面天线罩的窄截面方向图可重构天线。该天线由宽带平面印刷全向天线、窄截面有源超表面天线罩以及双频阻抗匹配网络组成。当超表面天线罩上二极管均截止(未加偏置电压)时,天线罩处于全透波状态,天线工作于宽带全向通信模式。当超表面天线罩特定区域二极管导通时,该区域天线罩处于全屏蔽状态,天线工作于双频定向通信模式,此时通过引入双频阻抗匹配网络显著改善天线的阻抗匹配。全向通信模式下,天线相对带宽达到44.6%,全向增益可达1.37 dBi,不圆度小于2.5 dBi;定向模式下,双频天线上下频带分别为1.4 GHz和1.8 GHz,相对带宽分别为9.1%和15.3%,最大定向增益达5.2 dBi。该天线具有窄截面、低成本等优点,能够在宽带全向通信和双频定向通信工作模式之间灵活切换,有望提高无人机抗干扰、防捕获的性能。     

基于CSRR-DGS的高选择性宽带滤波天线设计

设计了一款基于互补开口谐振环缺陷地结构(CSRR-DGS)的宽带端射滤波天线。非平衡微带巴伦馈线的高通特性使得天线较低频边缘具有良好的频率选择性。为了提高带内上频带边缘的频率选择性,将CSRR-DGS单元加载到准Yagi天线的反射型金属地中,在辐射增益曲线的上频带边缘引入辐射零点。滤波天线的相对带宽(S11-10 d B)达到26.5%,在天线工作频率范围内,天线增益非常稳定,在3.7～4.7 GHz内增益起伏小于1 d Bi,最大增益为4.6 d Bi。与传统通过带通滤波器和天线的综合设计方法相比,具有较小的尺寸和更好的频率选择性。     

基于ADS仿真的宽频带低噪声放大器设计

介绍了一种宽频带、低噪声放大器的设计方法．首先介绍了不对称微带十字型结阻抗匹配的设计方法,与传统单频率点匹配网络相比,具有频带宽和结构紧凑的优点．接着设计了一个单级Ku波段低噪声放大器,利用不对称微带十字型结分别对输入、输出电路进行阻抗匹配,再通过电磁仿真软件ADS仿真、优化．仿真结果显示,该放大器在8—14GHz的频带范围内满足噪声系数、增益和驻波比的要求．