变容二极管可调谐频率选择表面斜入射特性分析

本文首先观察在电磁波斜入射情况下变容二极管可调谐频率选择表面的传输特性变化;接着采用等效电路方法分别分析频选传输特性变化原因及带宽补偿层的实现原理;最后将带宽补偿层添加在频率选择表面两侧,用于改善周期结构的斜入射传输特性。利用该方法设计的频率选择单元在TE和TM波0~60°的范围内,可以实现透波窗口传输极点频率9~18GHz的可调谐,且传输极点f0处透波率大于50%,添加带宽补偿层后不同电容状态下传输极点的插入损耗可以减小0.3~1.4dB。

微波EDA电磁场仿真软件评述

目前 ,国外各种商业化的微波EDA软件工具不断涌现 ,功能强大 ,主要应用领域相当广泛 ,特别是在移动通信、无线设计、信号完整性和电磁兼容 (EMC)等方面显得更加突出。本文针对现行的诸多商业化微波EDA软件进行了分类、对比 。

新型毫米波微带天线H槽耦合馈电设计

针对毫米波段微带天线频带窄,馈电对天线辐射影响严重等缺点,提出了一种新型天线单元结构。该单元采用H型槽耦合馈电和增加寄生贴片的方法,实现了天线带宽的增加。此方法可使得带宽达到11%(VSWR<2)。通过采用多层寄生贴片对单元进一步改进研究,验证了该单元具有进一步展宽带宽和作为天线罩保护天线的作用,天线的带宽可达到22%。

毫米波微带双频平面天线阵研究

设计了一种新型毫米波微带双频平面天线阵,该天线阵单元采用凹槽加载中心馈电结构。这种馈电方式恰好等效为在微带贴片上加载了一个电抗,通过调节馈电线的长度,可以获得两个零点,从而使微带天线实现双频工作。基于这种馈电结构和并联馈电网络,制作了平面4×4双频段天线阵。根据实验和仿真结果的比较,二者拟合较好。实测的双频天线阵工作在32.5 GHz和35.7 GHz,天线阵的增益16.25 dB,辐射效率为82%。

RF MEMS移相器馈电网络的研究

提出一种RF MEMS移相器馈电结构的设计,在MEMS开关中加入MAM电容。MEMS移相器金属桥开关的馈电可以通过MAM电容,空气桥和偏置线来实现的。通过这种方法,不但实现了数字式控制,而且引入相对稳定的电容值,改善了开态和关态的电容比,提高了MEMS移相器的性能。

左手介质传输线的应用（英文）

本文主要介绍基于左手介质传输线在射频与微波中的应用。左手传输线与右手传输线的有效结合具有紧凑的结构,并表现出了非凡的特性。由于这种单元减小了系统的尺寸,提高了系统的性能,所以在射频和微波集成电路中得到广泛应用。同时,左手传输线无源器件在射频和微波集成电路中将实现突破性的变革。

毫米波MEMS移相器及在相控阵中的应用

通过对MEMS移相器的分析,设计了一种采用绝缘介质层与锯齿形共面波导结构的新型毫米波MEMS移相器,有效提高了移相器的单桥相移量并降低了器件的反射损耗。设计了一种适合于分布式MEMS传输线移相器的芯片微封装结构和结构制备工艺,该器件的插入损耗、反射损耗和相移均达到最佳值,且相移量具有非常好的线性关系。

基于矢量测量的射频微波器件非线性参数化行为建模技术评述

随着大功率射频微波器件的不断推广与应用,以及无线通信市场的迅猛发展,传统的小信号S参数线性系统理论既无法继续支持对大功率、高效率、复频谱利用率和超宽带等众多射频电子产品高效快速的研发,也不能满足无线系统前端——射频功率放大器、混频器、调制解调器和振荡器等部件的精确表征、建模、仿真、设计和应用的迫切要求,正是在这种大背景下,基于矢量测量的射频/微波器件非线性参数化行为建模技术也就应运而生。本文首先阐述非线性器件表征技术的发展背景与迫切性;然后介绍了该领域内逐渐成熟的两种矢量测量方案与核心技术的原理,并分析比较了两种方案的性能优劣;最后重点对三种非线性参数化行为模型的数学形式作了详细推演,介绍了参数提取方法和应用实例,展望了基于矢量测量的非线性行为建模技术的未来发展研究方向。

67 GHz宽带谐波相位参考及其定标技术

作为非线性矢量网络分析仪的重要参考测量通道,谐波相位参考能够提供多频点、多波量以及复频率下的绝对相位测量能力。设计了基于共面波导非线性传输线方案的原型谐波相位参考样机,并提出了基于EOS光电采样系统的完整谐波相位参考定标技术,主要包括时基失配、平均去噪、相位对准、连接器失配与示波器复频率响应修正等流程。定标实验结果表明,原型样机能够在1 GHz功率27 d Bm信号激励下输出半峰值脉宽为22 ps的周期脉冲序列,其频带覆盖范围超过67 GHz,并在超高次谐波频点上拥有小于±10°的相位精度与小于±5°的相位可重复性。最后将原型样机装配到非线性矢网中,通过测量2 GHz信号激励下超窄时域脉冲发生器的输出时域信号,并将之与采样示波器测量结果进行比对,结果证实了谐波相位参考设计与定标技术的有效性与正确性。

等效电路法在Vivaldi天线设计中的应用

为实现突破反复实验设计的传统方法，设计了微带线馈电结构的Vivaldi超宽带天线。该天线馈电部分的设计采用等效电路法，借助计算机辅助设计手段优化天线结构，对制作的实验样机进行了测试。最后，分析了加工工艺对该天线设计参数的影响。该天线工作频段为3．1—10．6GHz，在整个频段内天线增益超过8．5dB，3dB波束宽度超过40度，辐射效率达到了81％，满足FCC规定的超宽带天线的指标。

MEMS射频与微波应用技术新进展

微机电系统 (Microelectromechanical system)代表了一项与集成电路制造工艺相同的新兴技术 ,在射频与微波领域得到广泛应用。无线通信发展的趋势是缩小系统尺寸、降低成本和功耗。本文综述了当前国际上 MEMS技术的最新发展现状 ,对在射频与微波应用的各种 MEMS器件关键技术进行了探讨。

基于神经网络的RF MEMS移相器面向设计参数建模

以毫米波段MEMS移相器为研究对象，提出一种直接面向设计参数的建模方法。该方法直接选取分布式RFMEMS移相器的关键设计参数作为建模目标，通过HFSS仿真获得人工神经网络建模的样本数据，并使用三种神经网络对移相器的S参数及设计参数进行建模。实验结果表明，与HFSS仿真数据相比，面向设计参数直接建模的方法对于移相器中心频率f0、10dB带宽B和插入损耗最小值（33-37GHz）建模误差绝对值均值分别在0．094～0．171GHz、0．085-0．159GHz和0．040-0．048dB之间。相比于基于S参数间接建模方法的准确率均至少提高了50％。

X波段异向介质设计及其负折射特性研究

通过对异向介质激发机理的深入分析,最终设计出了一种结构新颖的小单元、宽频带异向介质。其绝对带宽达到2.6GHz,远远优于传统异向介质。文中对这种异向介质的后向波特性和负折射特性进行了数值仿真,结果表明,在异向介质工作频段内观测到明显的后向波效应和负折射效应,从而使该异向介质的存在性得到有力证明。本研究成果为基于异向介质的新型微波、毫米波器件在空间通信技术中的应用奠定了坚实的基础。

一种毫米波段圆锥共形微带天线阵列设计

设计了一种工作在毫米波段,与圆锥载体共形的4×4微带天线阵列。采用一种不同于传统的微带馈电方式——底边馈电方式设计矩形微带贴片单元,利用该单元构成平面4×4阵列,通过各向同性变换方法将此平面阵列共形于圆锥栽体表面。采用基于有限积分算法的CST三维电磁仿真软件对该设计进行分析,并研究了圆锥曲率对共形天线辐射性能的影响。结果表明,微带天线单元和锥面共形4×4阵列的中心频率均为35GHz,而圆锥曲率对天线辐射性能最大的影响是增益随着曲率的减小而增大。

皮肤基底癌组织太赫兹频段时域模型表征

本文基于双德拜模型,提取了皮肤基底组织在太赫兹频段的时域电磁参数。通过分析,本文获得了皮肤基底癌组织在0.1THz下的时域电磁参数(σ=105.0453S/m,εr=4.1648)。与正常皮肤组织在0.1THz下时域电磁参数(σ=92.9609S/m,εr=4.0825)对比可知,癌症组织对太赫兹波能量的吸收效果明显高于正常皮肤组织。这一研究结论为进一步探索皮肤基底癌组织在太赫兹频段的探测技术提供部分依据。

基于左手介质的共面波导传输线特性研究

针对微带传输线型左手介质构造复杂且工艺要求高的缺陷,提出了一种新型共面波导型左手介质传输线。本文利用串联电容和并联电感来构造左手介质传输线,通过提取共面波导传输线的等效参数,并用全波仿真来模拟此左手介质后向波的传输特性,发现此左手介质的通带在6GHz到14GHz之间,其有效带宽为7.5GHz～12.7GHz,即相对带宽约52%。

一种新型复合左右手圆极化电扫漏波天线

传统复合左右手漏波天线只能辐射线极化波,因此使得漏波天线的应用范围受到限制,本文通过构造复合左右手漏波天线实现前向扫描及后向扫描,并在此基础上通过对传输线单元切角,在保证一定波束扫描范围的同时,也保证了天线的圆极化性能。通过仿真验证,扫描角为-25°至+40°时,轴比均在3dB以下。从而实现了圆极化复合左右手漏波天线。

一种新型液晶调控嵌入式毫米波微带-波导转换结构

本文提出了一种新型液晶调控嵌入式毫米波微带-波导转换结构。该转换结构解决了液晶毫米波器件设计过程中面临的偏压信号电隔离、液晶器件密闭封装、平面集成化等问题。仿真结果表明,液晶分子偏转过程中,在30~42GHz频带范围内该结构插入损耗均小于1dB,回波损耗均优于10dB,相对带宽达到了30%。本研究对液晶材料在可重构微波器件领域的推广具有重要意义。

基于FDTD的雷达目标远场计算方法

时域有限积分法计算散射体散射场时,由于内存和计算量的限制,只能获得近场数据。要得到远场,需要引入近场远场转换技术。本文在时域对近远场转换方法进行了讨论和分析,并给出金属平板的具体计算结果。对于雷达成像则需要获取目标各个部分的远场信息,在FDTD电磁散射计算中,本文通过选取有效的惠更斯面,把目标等效成各个散射单元的叠加,给出了场的叠加性验证。扩展了FDTD的应用,提高了雷达成像的有效性。

一种新型MEMS移相器设计

建立Ka波段分布式MEMS移相器的等效电路,设计基于此模型的分布式MEMS移相器,并对其反射损耗与插入损耗进行优化。仿真结果表明,该模型在4GHz工作带宽内反射损耗小于-15dB,在10GHz带宽内插入损耗大于-2dB,单桥相移达到35°。