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。     

BST/MgO复合陶瓷的结构和介电性能

采用陶瓷烧结工艺制备了BST/MgO复合陶瓷,研究了不同MgO含量对材料微观结构和介电性能的影响.实验结果表明:BST/MgO复合陶瓷中只存在BST和MgO两相,Mg元素大部分以MgO独立相的形式存在,少部分固溶到BST晶格中;加入MgO有细化晶粒的作用,使晶粒大小更均匀;BST/MgO复合陶瓷比纯BST的相对介电常数和介电损耗均有明显下降,随着MgO质量分数的增加,相对介电常数下降,介电损耗略有增加.当频率为1 MHz,MgO质量分数为20%时,相对介电常数和损耗分别为315和0.004 8.     

电极材料对BST薄膜介电性能的影响

BST薄膜是微电子器件领域很有吸引力的介质材料。就BST薄膜研究中电极材料选择这一焦点问题进行综述，包括电极材料的种类，电极对薄膜微观结构、介电参数及稳定性等方面的影响，分析与电极相关的薄膜缺陷和可靠性现象，并对未来的发展作简要的描述。     

PLD法制备BST薄膜及其介电性能研究

采用脉冲激光沉积法制备Ba_(0.6)Sr_(0.4)TiO_3(BST)薄膜;研究不同氧压下的BST薄膜的介电性能.结果表明,当沉积温度为680℃时不同氧压下的BST薄膜均择优(210)面取向生长;氧压为0.01Pa时取向因子稍大,为0.6637;当氧压从0.1 Pa变化到0.001 Pa时薄膜的平均粒径增大.介电常数增大.     

RuO2/Pt复合电极对BST梯度薄膜介电性能的影响

采用直流磁控溅射方法在Ti／SiO2／Si（100）衬底上制备RuO2／Pt复合电极,研究在复合电极上沉积的BST薄膜的微观结构及其对BST梯度薄膜电学性能的影响．实验结果表明：沉积在RuO2／Pt复合电极上的BST梯度薄膜在测试频率为100kHz时,介电常数为324．8,介电损耗为0．0189在75kV／cm外电场下漏电流密度为1．29×10^-6A／cm^2;在Pt电极和RuO2／Pt复合电极上分别制备的BST薄膜的介电损耗和漏电流基本上相似,没有太大的区别．但在375kV／cm外电场下RuO2／Pt复合电极上沉积的BST的介电调谐率为31．2％,比直接沉积在Pt上的BST的介电调谐率高7．4％,显示出较好的C—V特性．     

溶胶—凝胶法制备了BST铁电薄膜材料的机理研究

采用醇法和部分醋酸盐法两种工艺，获得了透明的ＢＳＴ溶胶，凝胶和ＢＳＴ薄膜铁电材料，应用红外光谱，差热分析及Ｘ－衍射方法，研究了该两种合成了工艺的物理化学过程。     

BST/MgO复相陶瓷的制备与性能

以溶胶低温燃烧合成法制备了BaSr Ti O3超细粉末,与商品MgO纳米粉体同为原料,按质量比1∶1的比例制备了BST/MgO复相陶瓷材料。分别在1 150,1 200,1250℃,利用SEM、XRD和LCR对制备出的BST/MgO复相陶瓷的显微结构与介电性能进行了测试分析。结果表明,BaSr Ti O3/MgO复相陶瓷可在1 250℃烧结致密,烧结温度比固相法低150℃左右。介电常数下降至160左右,介电常数对偏压的调谐性达到20%以上（1 kV/mm）。     

共沉淀-微波法合成LiFePO4/C正极材料

采用共沉淀-微波法,利用自制加料装置合成了橄榄石型LiFePO4/C. 利用SEM、交流阻抗及恒流充放电技术对样品进行形貌表征和电化学性能测试. 结果表明微波8min样品具有均匀结构和较好电化学性能;0.2 C充放电表明,首次放电比容量157.81 mAh/g,53周循环后仍为156.15 mAh/g,材料具有良好的循环性能;1C充放电时,第一次放电容量为136.30 mAh/g,经20周循环后容量没有明显衰减,材料的倍率性能较佳.     

应用于微波领域的液晶材料调查研究

随着科学技术的不断发展,液晶介质已较为普遍应用于光电显示器当中。因此,该文介绍了应用于微波领域的液晶材料及其应具备的物理特性,以及目前研究发展的瓶颈。调查了液晶材料在微波器件领域应用的具体情况,梳理国内外在该领域专利布局较多的机构,对这些机构申请的专利情况进行调查,并对液晶材料的发展趋势进行总结并提出后续研究的相关建议。     

铁电材料电性能测量仪

讨论了与铁电薄膜存储器(FRAM)有关的铁电陶瓷参数测试仪的设计问题.该测试仪采用集成芯片,电路简单,工作稳定可靠,同时,它还是一种多用途信号发生器,其信号幅度从0～3500V连续可调.最后,给出了对PZT陶瓷薄片的有关测量结果.     

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。     

MgO在外电场作用下的分子特性研究

在不同理论水平优化得到MgO分子的基态稳定构型,通过与实验值的比较,选取密度泛函B3LYP方法和6-311++g(d,p)基组对MgO在不同外电场(-0．015,-0.010,-0.005,0.005,0.010,0.015 a．u．)下分子基态的稳定电子结构进行计算,研究了外电场对MgO分子基态总能量、键长、偶极矩、能级分布、能隙、电荷分布及红外光谱的影响．结果表明,随着 Mg→O方向外电场的增加,分子键长、偶极矩和能隙递减,原子电荷也递减,总能量升高,频率及其红外强度递增;在外电场作用下,MgO基态分     

基于LabVIEW的压电陶瓷相移器控制系统

压电陶瓷(PZT)作为微位移的执行装置,在光学测量方面得到广泛的应用.运用虚拟仪器软件设计的压电陶瓷相移器驱动、校正与位移精度控制系统,准确方便地实现了对压电陶瓷相移器的控制.通过LabVIEW编写的程序采集数据对PZT的位移量进行分析和计算,提出一种测量PZT驱动电压与位移曲线的新方法.通过Lab-VIEW控制数据采集卡的输出电压来控制PZT的驱动,位移精度可以达到纳米(nm)量级.     

Dispersion suppression scheme for Mach-Zehnder interferometer based interleaver using phase shifter

To suppress the dispersion effect, an improved scheme was proposed for Mach-Zehnder intefferometer （MZI） based interleaver. The device consists of an MZI, a fiber loop （FL）, and a phase shifter inserted in FL. The introduction of π phase shifter into FI, dramatically suppresses the dispersion effiect. Then the transmission response remains square-like shape, with low frequency deviation and high extinction ratio. Moreover, the lower frequency deviation is achieved by reducing the dispersion coefficient. For 100GHz-spacing interleaver, the 0.08nm deviation is reduced to 0.02nm by replacing G.652 with G.655.     

基于MEMS技术的差分式微波信号相位检测器

提出了基于MEMS技术,由功分器、45°移相器和MEMS电容式微波功率传感器组成差分式微波信号相位检测器,实现了在被测信号幅度未知条件下全周期的相位测量.利用HFSS对各组件进行了模拟设计,包括功分器的模拟与设计和MEMS电容式微波功率传感器的模拟与设计,特别采用GaAs MMIC工艺制作了其中的MEMS电容式微波功率传感器,在8～12 GHz的频率范围内,回波损耗小于-20 dB,插入损耗小于0.2 dB.最后利用ADS对整个系统进行了模拟,模拟结果与理论计算结果的误差在3.5%以内,并进行了误差分析.     

一种简易数字移相器的设计

基于微处理器STM32F407的数字移相器,提出了一种数字可调的双路移相器.移相器由微处理器片内ADC采集输入信号,借助FFT算法,分辨输入信号的频率,为精确取出一周期输入信号的N点序列,调节ADC的采样频率刚好为输入信号的N倍,取出N点数据序列,运用片内定时器精确控制DAC输出的延时,从而控制移相度数,DAC循环输出...