W波段八次谐波混频器的研究

本文介绍了W波段八次谐波混频器的混频原理与设计方法。该混频器主要由波导到微带过渡,输入输出的匹配网络以及反向并联二极管组成。仿真结果表明在输入信号功率为-20dBm时,射频信号在90—100GHz,本征为11.75±0.625GHz,中频固定在1GHz,变频损耗小于34dB。     

BL Lac天体Mkn 421射电流量变化周期特性

利用芬兰Metshovi射电望远镜22和37 GHz的观测数据,得到了Mkn 421从1986年1月到2005年1月的历史光变曲线.使用DCF方法进行周期分析,结果表明:(1)Mkn 421在射电22 GHz波段具有约(3.85±0.10)yr的周期,在射电37 GHz波段具有约(4.05±0.10)yr的周期.这两个周期值的平均值为3.95 yr,是Mkn 421的最小周期,Liu等人在光学波段发现的(23.1±1.1)yr的周期可能是这个周期叠加的结果;(2)用Mkn 421在射电22和37 GHz波段的准同时数据得到射电22~37 GHz波段的谱指数,谱指数和射电流量密度之间有较强的相关.     

基于Schottky管安装电路环境三维模型的W波段全波段三倍频器

为了改善W波段全波段Schottky二极管三倍频器高端性能,建立倍频二极管实际安装电路环境下的三维精确仿真模型.在传统去嵌入法提取二极管等效电路参数工作基础上,改进了阻抗参数提取方法.采用UMS公司的DBES105a双Schottky结二极管作为倍频器件,将二极管封装、焊盘(安装二极管的微带端线)及邻近的腔体空间作为一个子区域进行三维建模分析,结合Schottky结的非线性模型,深入研究了焊盘尺寸、管子安装高度及腔体尺寸对输入输出阻抗宽带特性的影响.在此基础上,采用场路结合的仿真技术,优化设计了W波段宽带无源三倍频器.实验测试结果表明,在约为20 d Bm功率激励下,所设计的三倍频器在75~110 GHz内输出功率典型值为5 d Bm,功率波动小于±1.25 d Bm,实现了倍频器在W波段全波段优良的功率平坦度特性.     

离散相关函数在Blazar天体中的应用

对Edelson和Krolik提出的离散相关分析方法进行了研究,用模拟信号进行了检验,结果表明这是一种比较切实可行的方法。把这种方法应用到类星体3C273的光变周期分析、各波段之间的延时分析和相关性分析中。结果表明:3C273的周期为12.88年左右,其它文献也得到了相似的结论;在延时分析中,3C273的光学波段(U波段)超前于8GHz和37GHz,22GHz超前于8GHz,37GHz超前于15GHz;3C273在红外和光学波段、光学和X射线波段、X射线和射电波段都有较好的相关性,在光学和射电波段的相关性较差。最好,我们还对DCF方法和线性回归方法进行了比较,指出了它在天文数据处理中的优势。     

OQ530射电和光学波段的光变分析

从历史文献中搜集了OQ 530最完备的射电波段(4.8,8,14.5,22和37 GHz)和光学B波段的光变数据,利用三种不同的周期分析方法(结构函数法、J-K方法和功率谱法)对6个波段光变曲线的周期性进行了分析.利用离散相关函数法对射电波段之间以及射电与光学波段之间的相关性进行了分析.周期性的分析结果显示4.8 GHz可能存在3.89–3.94 a的周期,8 GHz可能存在2.48–2.55 a的周期,14.5 GHz可能存在2.44–2.56 a的周期,22 GHz可能存在2.34–2.56 a,4.16–4.30 a的周期,37 GHz可能存在2.31–2.58a的周期,光学B波段可能存在的0.97–1.15 a的周期.相关性分析显示OQ 530在5个射电波段之间存在较强相关,延迟方面无明显变化规律.光学与射电波段之间的相关性显示光学波段要超前于射电波段,且随频率的逐渐变小延迟有逐渐增大的变化趋势.     

两个高偏振类星体的流量与偏振强负相关性

研究了两个典型高偏振类星体(0836 710和2251 158)在三个厘米波段(4.8GHz,8GHz和14.5GHz)的流量密度与偏振度关系。线性相关分析结果表明偏振度与流量密度强负相关。这些强负相关性不能用聚束效应解释,而能用喷流中激波的传播来解释。     

K波段CMOS反射负载型无源移相器

研究应用于K波段相控阵收发系统的差分反射负载型无源移相器的设计方法.基于TSMC 90 nm CMOS工艺实现了一个5 bit移相器,其反射负载由电感和变容二极管并联组成.测试结果表明,该移相器的移相误差在23~25 GHz频带内小于6°,在22~26 GHz频带内小于15°.又基于相同工艺提出了一个改进的6 bit移相器,采用品质因数相对较高的叉指电容阵列替代传统的变容二极管,通过开关控制实现电容值的改变.仿真结果表明,改进版移相器的移相误差在23~25 GHz频带内小于4°,在22~26 GHz频带内小于8°.      

W波段集成谐波振荡器的研制

本文利用集成的形式进行了W波段谐波振荡器的研制工作。该振荡器主要由有源器件,振荡电路,耦合电路,偏置电路,以及波导到微带过渡组成。有源器件采用国产6mm GaAs Gunn二极管,在频率为87.8GHz处,输出功率为0.5mW。     

毫米波倍频器的设计与研制

介绍了一种基于微带结构的W波段宽带三倍频器,阐述了倍频器的工作原理,建立了DBES105a肖特基二极管的反向并联结构模型,并基于场路结合的分析方法,设计并实现了W波段的宽带倍频器.测试结果表明,在75~98 GHz的频率范围内,其输出功率大于2 dBm,峰值功率大于5 dBm,与仿真数据基本吻合,证明了本文提出的混合电路建模方法及所提取模型的有效性.      

碰撞雪崩渡越时间二极管(IMPATT)的设计

本文从IMPATT二极管的工作机理,导出了IMPATT器件设计的判据W=Vd/2f。并以提高器件的微波输出功率和效率为着限点。计算了X波段连续波硅IMPATT器件的最佳材料参数、电学参数、结构参数和热学参数。本文的设计思路和方法也基本上适用于其它材料(Ge、GaAs)和其它波段(如C波段、Ku波段)以及其它结构(如肖特基势垒结构)的IMPATT模式的雪崩二极管。     

具有曲折对称臂结构的三频单极子天线设计*

设计了一款可以工作与WLAN/WiMAX领域的、具有对称臂的三频单极子天线。天线由两个对称的折叠臂和不规则的接地板组成;其中,两个对称的折叠臂分别产生了2.4 GHz,3.5 GHz和5.8 GHz频段。使用不规则接地板可改善天线的阻抗匹配,天线通过SMA接头采用50欧的微带线进行馈电。天线在2.4 GHz处的带宽为7.5%(2.3~2.48 GHz),在3.5 GHz处的带宽为5%(3.41~3.58 GHz),在5.5 GHz处的带宽为6.5%(5.54~5.9 GHz),且天线在各个频段处有良好的全向辐射特性。最后,在仿真的基础上加工制作出实物并进行了测试,测试结果和仿真结果大致吻合,可以用到实际的无线通信中。     

一种新型双阻带频率选择表面的设计

提出一种新型双阻带FSS结构。新结构采用圆环贴片与叠加Y环贴片作为基本单元,利用2种贴片单元之间的耦合实现双阻带特性,应用谱域法对新型FSS单元进行分析设计,仿真验证不同角度不同极化方式的电磁波入射时新结构的传输特性,结果表明:该型FSS结构分别在13.4~16.3GHz(Ku波段)和19.3~28.4GHz(K波段)内形成2个-5dB的传输禁带,并且具有较好的角度和极化稳定性。     

Ka波段混合集成鳍线开关

鳍线具有低耗、易加工、易与各种传输线相连接等特点,适于制作各种有源电路和集成化子系统。鳍线PIN开关通常使用单侧鳍线,它易于焊装梁式引线管,容易施加偏置。在缺少梁式引线管的条件下,也可使用台面PIN管,采取适当措施,可获得较满意的结果。     

2.45 GHz与5.8 GHz双频柔性天线的设计

基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)柔性基体和有机硅导电银胶, 给出柔性双频微带天线的拓扑结构及制备2.45 GHz与5.8 GHz柔性可穿戴单极子双频天线流程, 并优化天线结构, 对天线性能进行实测表征. 结果表明, 仿真与实测结果基本一致, 双频天线在中心频率2.45 GHz和5.8 GHz处的回波损耗分别为-26 dB和-28 dB.     

基于分支线加载的紧凑微带双通带滤波器设计

提出了一种紧凑的零度馈电的具有分支线加载的具有3个传输零点的微带双带通滤波器。首先完成了中心频率2．4 GHz的微带单带通滤波器设计,再次完成了加载分支线的优化仿真设计,最终实现了2．4／3．5 GHz微带双通带滤波器,实测和仿真结果吻合较好,实测得到了的第一、二通带相对带宽大于5％,第一通带内插损小于1．5dB,第二通带内插损小于3 dB。提出的分支加载的微带双带通滤波器具有设计简单、结构紧凑、很好的选择性等优点,可以满足无线局域网（WLAN）系统和固定无线接入（FWA）通信需要。     

频带反射腔控振荡的有源传感器

频带反射腔控振荡器具有单调谐特性,适当调整振荡器耦合系数K等参数,可使振荡器振荡频率极为接近频带反射腔的谐振频率,文中讨论了耦合系数K值的近似计算,对调整耿氏有源传感器具有指导意义,分析与实验均表明,频带反射腔体受介质微扰所产生的频偏计算值与振荡器振荡频率变化值相当一致,在三厘米波段,两者一致的带宽≥200MHz,因此,频带反射腔控振荡器适于作为高精度的有源传感器。     

小型方向图可重构四单元缝隙天线的设计

提出一种小型方向图可重构天线.该天线是由4个缝隙单元组成的平面阵列,单一的缝隙单元能产生定向辐射方向图,且最大辐射方向是接近缝隙的开口端.将4个PIN二极管集成在4个缝隙单元上,通过4个二极管开关的导通与断开组合成不同的模式,使天线在xoy平面上获得8个定向和多个全向的辐射方向图.仿真结果表明:该天线的定向最大增益为2.90 dBi,全向最大增益为1.38 dBi,半功率波束宽度平均值为136°.该天线是半径为31 mm的圆,体积小,制造成本低,且满足无线通信频段2.40~2.50 GHz,适用于无线局域网(WLAN)等无线通信领域,可以降低多径衰落的影响,提高数据的传输速率.     

一种应用于WLAN/WIMAX的三频微带天线

文章设计了一个应用于WLAN(Wireless Local Area Networks)和WIMAX(Worldwide interoperability for Microwave Access)领域的具有三频带特性的微带天线.天线利用多分支形式来实现多频带特性,其结构包括印刷在介质板正面的一半圆形贴片、矩形环及一个领结形单元,在介质板背面的接地板采用非均匀结构,并在接地板上沿增加了矩形贴片用于改善阻抗匹配.通过仿真设计表明该天线在三个设计频段内达到理想的带宽并具有较好的全向辐射特性,分别在2.4GHz的频段带宽达到9%(2.39GHz-2.6GHz),在3.5GHz的频段达到10%(3.29GHz-3.64GHz),在5.8GHz频段达到8%(5.75GHz-6.03GHz),且天线各频段性能可独立控制.天线具有较小的结构尺寸为31mm×18mm×1.6mm.最后,对天线进行了加工并测试,测试结果与仿真结果吻合良好.     

含随机分布散射颗粒的吸波体设计和性能分析

单层致密平板吸波材料除几个特殊的吸收峰外,很难在较宽的频段达到理想的吸收效果．通过在吸波体内导电媒质的“孤岛”化设计,制备了单层非连续体平板吸波材料．测试结果表明,在8～18GHz频段内,热压平板媒质只出现两个特征吸收峰值,含炭20％吸收效果最好,但超过10dB的有效频段只有约1GHz．而非连续体平板吸波材料由于和空间波阻抗的良好匹配以及内部“孤立”颗粒对电磁波的散射和吸收衰减,其反射损耗有较大提高;而且随着平板试样中“孤立”颗粒炭含量的增加,平板对电磁波的反射损耗也增加,当炭含量达到30％时,平板的反射损耗在8．5～18GHz宽频范围内都超过10dB,有效频段在10GHz以上．     

一种小型化树杈形缝隙Vivaldi天线的设计

设计了一种3.4~7.6 GHz频段的超宽带高增益低交叉极化的小型化Vivaldi天线。该天线是在传统Vivaldi天线基础上引入树杈形缝隙结构设计而成的新型Vivaldi天线。通过在辐射片引入树杈形开缝结构,改善了天线表面的电流,使其汇聚于缝隙附近,从而提高天线的辐射性能,改善天线的阻抗匹配特性,展宽天线带宽。仿真结果表明该小型天线在3.4~7.6GHz的频率范围内驻波比小于2,以5.4 GHz为中心频点的有效带宽达到4 GHz,在中心频点5.4 GHz增益为6.2 d B且交叉极化低于-20 d B。天线的尺寸仅为30 mm×30 mm。在此基础上加工并制作了天线样件,实测结果和仿真吻合良好,可以应用于无线通信系统中。