毫米波理论与技术的重大进展

本文以国家自然科学基金重大项目《三毫米波段的技术基础研究》为重点,综述近年来我国毫米波理论与技术的进展概况.内容涉及毫米波电磁理论基础研究、毫米波固态源、毫米波低噪声技术、毫米波集成控制电路、毫米测试技术和毫米波平面集成天线技术.

天线与电磁传播

一年一度的IEEE国际天线和传播会议与URSI无线电科学会议于1996年7月21—26日在美国Baltimore联合召开。与会者2000余人,宣读论文近900篇。会议反映出当前天线和电磁传播的发展趋势。1 天线微带天线,个人通信(PCS)和移动通信天线,以及相控天线阵是当前研究的热点。在微带天线方面,主要研究宽带、小型化的贴片天线。瑞士联邦工业大学(洛桑)的Gardiol教授就此作了特邀报告。

时域有限差分法分析超导平面传输线

本文采用时域有限差分法(FDTD)分析了高温超导平面传输线。通过共轭偶延拓和逆傅利叶变换,使得具有频域表示式的超导二流体模型能够引入到时域分析中,并建立起稳定的差分格式,应用这一方法分析了超导微带传输线及共面波导的衰减特性和色散特性,计算结果和已发表的准静态分析方法比较,一致性较好,说明了该方法对分析超导体的可行性和正确性。

应用模拟退火算法建立共面波导结构的等效电路

对中心导带和地渐变的共面波导结构提出了一种简单通用的方法,建立了其等效电路,通过模拟退火算法优化提取了电路参数。将这种方法应用于分析两种周期性共面波导结构,比较了由等效电路模型与实验得出的散射参数,得到了很好的一致性。

微波混频器频域全非线性分析法

本文首先建立了微波混频器件的频域计算模型,以及相应的频域谱平衡迭代算法,然后对多频信号激励下的微波混频器进行了分析,以此研究了混频器的频率变换特性。

准椭圆函数滤波器原型电路参数的优化提取

准椭圆函数滤波器是一种新型的高性能滤波器形式 ,但是由于其原型电路的形式比较复杂 ,用经典综合的方法提取其参数的效率很低 ,限制了这种形式滤波器的应用。本文结合遗传算法和Solvopt算法 。

应用缺陷地结构设计低通滤波器

对缺陷地结构(DGS)实现的等效均匀传输线提出了一种简单有效的由S参数求其特性阻抗和有效相对介电常数的方法。而后比较了缺陷地结构和微带线的特性阻抗和有效介电常数随频率变化的规律。最后,应用缺陷地结构设计了两个Chebyshev低通滤波器,并进行了制作和测试。所得滤波器与采用微带线设计的相同参数的低通滤波器相比,阻带最大衰减有超过5dB的改善,并避免了实现高阻抗微带线的工艺困难。

分析非线性电路的谐波平衡法的改进

本文根据分析微波非线性电路的基本方法之一——谐波平衡法,提出了一种加速收敛过程的改进方法,并且将其应用于微波混频器的非线性分析。在分析过程中引入了混频二极管非线性特性由时域到频域的简化变换技术,大大加快了计算速度。分析结果与已发表的结果相比较,一致性较好。这种改进的分析方法也可以推广应用于包含多个非线性器件的非线性电路的计算机辅助分析。

用谐振腔法分析双侧鳍线的不连续性

本文将谐振腔法结合 Raleigh-Ritz 法与场源变分技术推广应用于分析双鳍线的不连续性,并以单侧——双侧——单侧级联鳍线不连续性为例,对两面不连续性同时选择两个基函数进行精确分析。作为分析结果,本文给出了其 T 型等效电路参数的一组数据,与已发表的数据比较,一致性较好。

时域有限差分法分析有源天线

本文采用时域有限差分法（ＦＤＴＩ））分析了有源天线，讨论了采用时域有限差分法对有源器件的建模问题．在本方法中由于有源器件的大信号模型被直接引入到时域场分析中，从而能得到十分有效的全波瞬态分析．计算结果和谐波平衡法计算结果及实验结果比较，验证了该方法的可行性．

反馈振荡型有源集成天线的设计与实验

研制了一种反馈振荡型有源天线。其中微带贴片天线既作为辐射单元，又作为有源电路的反馈回路，同时满足振荡起振条件及天线辐射要求。通过测量辐射功率和方向图，表明该天线工作良好。天线工作频率为６．５４５ＧＨｚ，全向等效辐射功率（ＥＩＲＰ）为４５４ｍ Ｗ。

三维远场涡流无损探伤的有限元研究——位函数讨论及算子分析

本文从电磁场有限元出发研究了混和位和微分算子,得到适于远场涡流的A,V-A_3-ψ模型及相应旋度-旋度算子下的有限元公式。数值模拟结果表明,模拟值与实验值相一致,这不仅验证了本文算法,同时还进一步解释了远场涡流探伤中的某些现象,说明文中方法具有一定的实用性。

一种非线性电路的一般分析方法

由于非线性电路(尤其是混频器电路)的大信号,小信号分析方法是基于线性变换矩阵的级性假设的,因此分析时存在许多局限性,例如不能分析信号幅度较大时混频器中所发生的饱和效应和非线性电路中的高阶互调特性等。为了解决上述问题,V. Rizzli提出了一种所谓“全非线性”的分析方法。其要点是将本振、信号甚至干扰源作为同等的激励源加以考虑,应用谐波平衡技术和多维Fourier变换的时域-频域转换技术来研究非线性电路在任意信号幅度作用下的互调特性及其它特性,但只限于分析包含单个非线性器件的电路。

用于电磁无损检测的三维有限元研究

远场涡流(RFEC)技术是近年来国外兴起的一门新兴管道检测技术,但其机理研究尚不成熟。本文通过对三维电磁场有限元研究,提出了三维涡流场A,u-As-Ψ算法及改进子结构——波阵法,并在此基础上成功地将有限元应用于RFEC三维缺损响应的机理研究。分析与结果表明,文中方法具有通用、简便和计算效率高的优点,所得计算结果对于解释远场涡流响应机理具有十分重要的参考价值。

一种低通带波纹的EBG带阻滤波器

分析了串联加载的电磁带隙结构(EBG)带阻滤波器的通带波纹,比较了电容、电感和并联谐振加载的影响,设计和制作了一种低通带波纹的EBG带阻滤波器。该结构共有4个周期,通过在微带线的接地面上蚀刻螺旋形结构来实现。滤波器的中心频率为2.44GHz,阻带中心衰减大于50dB,相邻通带内的波纹小于0.29dB。仿真结果与试验结果相吻合,说明了分析和设计的正确性。

电磁阻带结构带阻滤波器和双工器

根据电磁阻带结构的设计公式 ,设计了 2个阻带中心频率分别为 4GHz和 6GHz的带阻滤波器 ,调整刻蚀单元的尺寸可以改变带阻滤波器的阻带衰减值 .通过全波分析软件AnsoftEnsemble模拟分析了带阻滤波器的特性 ,用试验验证了模拟分析的结果 .本文还应用电磁阻带结构设计了一个双工器 ,它采用 2个电磁阻带滤波器和 1个T分支级联形成三端口元件 ,实验表明其具有优良的特性 .

光子带隙结构用于改善功率放大器的性能

利用一种渐变尺寸的光子带隙结构的带阻特性 ,来抑制功率放大器输出端的二次谐波分量 ,通过减小消耗在二次谐波分量上的能量来提高功率放大器的输出性能 .为了尽量减小PBG结构对功率放大器基频分量的影响 ,对所选择的PBG结构的尺寸参数进行了优化 .通过实验分析证明了优化后的PBG结构可以在很宽的频段内(6.9～7.5GHz)

一种新型的共面波导/槽线混合环的研究

一种新型的共面波导／槽线混合环的研究⒇邢小明王蕴仪（东南大学无线电工程系，南京２１００１８）单面传输线（共面波导、槽线等）没有金属接地背面，金属地与导带处于同一平面上，很容易实现无源或有源固态器件的串并联，也可避免穿孔等，从而降低了工艺的复杂性．所以...

毫米波波导到微带转换的研究

本文应用谱域法结合留数计算理论计算了 ka,Q 和 W 波段微带到矩形波导转换的输入阻抗。分析中考虑了介质层的影响,其中 ka 波段的计算结果与文献发表结果相比一致性较好。研完了微带长度和短路面位置对输入阻抗的影响.并且对转换结构尺寸进行了优化,给出了三个波段的最佳结构尺寸。

GaAsMESFET在液氮温度下的S参数

本文提出一种从常温下的ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ的Ｓ多数得到液氮温度下的Ｓ参数的方法。首先用给定的常温下Ｓ参数提取出等效电路参数，然后根据已有的实验观测结果得到各参数在液氮温度下的近似线性变化规律，最后得到液氮温度下的Ｓ参数，与文献结果相比一致性较好。