高性能1890MHz圆环形介质谐振器设计与制造

讨论了TE011谐振模式的圆环状介质谐振器的研究过程。固定MnCO3添加量为质量分数0.4%,考察了NiO改性剂对0.76ZrTi2O6-0.24ZnNb2O6微波陶瓷介电性能的影响,当W(NiO)为0.4%时,可得到Q值大于4400(10 GHz),εr为43,τf小于3×10-6/℃的瓷料。以该瓷料为原料制作谐振器,研究了制作工艺和孔径尺寸对谐振器性能的影响。发现适当的干压成型压力有利于提高谐振器Q值。获得了谐振频率为1890 MHz的高功率、高Q值、小体积的圆环形谐振器,能满足设计要求。

基于环形多模谐振器的双频滤波功分器设计

本文设计了一种基于环形多模谐振器的零点可控双频滤波功分器。通过微扰加载,实现双频滤波器功能;利用枝节加载,提高了带宽和带外选择性;采用融合设计方法,将该滤波器与功分器进行集成,完成双频滤波功分器设计;通过在输出端口间引入电阻,提高端口间隔离度。为了验证设计的正确性,设计、加工和测试了该功分器,实测结果和仿真结果基本吻合,当功分器S_(11)<-10 dB时,工作频段分别为2.14~2.52 GHz和4.54~4.84 GHz,端口间隔离度最大达到45 dB。

非均质环形谐振子结构性能分析方法

传统环形谐振子结构特性分析方法是基于均质弹性力学理论的,无法准确描述非均质材料力学特性对环形谐振子结构静、动态性能的影响规律。基于圆弧形结构的欧拉梁理论,根据非均质本构关系,运用Hamilton原理,提出一种非均质环形谐振子结构性能分析方法。利用非均质环形谐振子理论和布勃诺夫-伽辽金法,获得非均质环形谐振子静态弯曲问题和动态转动问题的理论解。然后,分析了材料的非均质力学特性对环形谐振子弯曲挠度、二阶弯曲角频率及进动系数的影响规律。典型非均质材料性能分析结果表明,传统方法对于二阶弯曲角频率计算误差达59%以上,而所提方法能够精确预测非均质谐振子结构的静、动态响应,计算出二阶弯曲角频率。

多轨道角动量模式谐振环形行波天线设计

为解决目前轨道角动量(OAM)天线难以在同一频率下多模工作的问题,推动OAM在无线通信领域的实际应用,设计、加工并测量了一种基于单层板的谐振环形行波天线,引入4个馈电探针将不同相位差的信号馈入行波天线。经仿真分析和实际测量,该天线可以在3 GHz上谐振并分别产生了携带有OAM模式l=0,l=±1,l=-2的涡旋电磁波束。该天线结构简单并且可以在同一频率下产生多种模式OAM,能够有效增加无线通信的信道容量,具有一定的理论意义和实用价值。

基于SRR结构的陷波超宽带天线设计

针对超宽带系统易受窄带信号干扰的问题，设计了一种新颖的基于金属开口谐振环（SRR）结构的平面超宽带陷波天线。在天线的辐射贴片上加载U形缝隙，实现了其陷波特性。利用仿真软件研究了U形缝隙的物理尺寸对其陷波特性的影响，并对所设计的超宽带天线进行了制作和测量。结果表明，所制天线在超宽带系统3．1～10．6GHz工作频段的电压驻波比（VSWR）小于2，在WLAN频段具有良好的陷波特性，有效地抑制了超宽带通信系统与窄带通信系统之间潜在的干扰。

单个互补金属开口谐振环双陷波超宽带天线

针对超宽带系统易受窄带信号干扰的问题,提出基于互补金属开口谐振环实现的双陷波燕尾形平面超宽带天线。与以往的双陷波超宽带天线相比,该方法仅用单个互补金属开口谐振环同样实现了燕尾形超宽带天线的双陷波特性,简化了设计的复杂性,易于加工。对所设计的超宽带天线进行了制作和测量,实测结果与仿真结果吻合较好。

基于DSCSRR带通滤波器设计

为提高带通滤波器的选择特性,文章基于逆开口谐振环(CSRR)的构造思路,首先提出一种菱形逆开口谐振环(DSCSRR),并对其左手特性加以证明;然后详细研究了改变其结构参数对DSCSRR传输特性的影响程度;最后设计了一款基于DSCSRR带通滤波器并对所设计的滤波器进行了实物加工和实验测量,测量结果与仿真结果表明,所设计滤波器的中心频率为4.02GHz,选择特性为170dB/GHz,带内抑制小于15dB。该新型滤波器不仅具有选择特性高,而且具有体积小、设计简单等优点。

一种新颖的双陷波超宽带天线设计

针对超宽带系统易受窄带信号干扰的问题,设计了一种新颖的基于金属开口谐振环结构的双陷波平面超宽带天线。通过在天线的辐射贴片上加载U形槽和在接地板上引入寄生条带的方法实现了双陷波特性。利用仿真软件研究了U形槽和寄生条带的物理尺寸对陷波特性的影响,并对所设计的超宽带天线进行了制作和测量。仿真和测试结果表明,天线在超宽带系统3.1～10.6GHz工作频段内的电压驻波比小于2,在WiMAX和WLAN频率范围具有良好的陷波特性,有效地抑制了超宽带通信系统与窄带通信系统之间潜在的干扰。

带有环形谐振器L型弯折光子晶体波导性能的研究

本文提出了一种带有环形谐振器的L型弯折光子晶体波导结构,利用时域有限差分法研究了该波导电磁波的传输性能。分析结果表明:该结构具有宽频带、高传输率等特点,在光通讯器件制作、光子晶体集成化等方面具有潜在的应用价值。

一种新型的双陷波UWB天线研究与设计

为了有效地抑制窄带信号对超宽带系统的干扰,设计了一种新型双陷波平面超宽带天线,地板采用新型的缺陷地结构来扩展带宽,并通过在八边形天线的辐射贴片上加载互补开口谐振环、在馈线上开U形缝隙,使得天线在3.7～4.1GHz和5.1～5.9 GHz频段内实现双陷波特性。分析了实现天线陷波的原理,研究了天线的尺寸参数对陷波的影响,并对所设计的天线进行了实物加工和测试。结果显示,该天线能够有效地抑制卫星C波段和无线局域网系统的干扰,远场方向图和增益特性良好,在整个超宽带系统工作带宽内具有较好性能,是一种能广泛应用于超宽带系统的新型超宽带天线。

关于弹性地基上圆环形薄板振动问题的解答

对弹性地基上圆环形薄板的振动问题进行了分析和求解,给出了计算固有频率的计算公式和必要的数据,所考虑的边界条件是内外周边固支和内外周边简支两种情况,外径与内径的比值是2.5,3.0,3.5,4.0,4.5,5.0六种情况.

2200 MHz圆环形介质谐振器的研制

讨论了TE011谐振模式的圆环形介质谐振器的研制过程。固定ZnO添加量为质量分数1.00%,考察了WO3改性剂对(Zr0.8Sn0.2)TiO4微波陶瓷介电性能的影响。当w(WO3)为0.25%时,可得到εr为38.0、Q值大于5800(7GHz)、τf小于2.0×10–6/℃的瓷料。以该瓷料为原料制作谐振器,研究了制作工艺和支撑物高度对谐振器性能的影响。发现采用冷等静压成型工艺所制谐振器的Q值比采用干压成型工艺提高了4%。获得了谐振频率为2200MHz的高Q值、高功率、高稳定性圆环形介质谐振器,完全满足设计要求。

基于两种谐振器的微型化毫米波LTCC滤波器设计

利用两种新型谐振器设计多层毫米波低温共烧陶瓷（LTCC）滤波器，其一是双环谐振器，另一是分形缺陷梯形谐振器。使用这两种谐振器设计的LTCC滤波器都采用带线结构，整个体积为5．5mm×2．5mm×0．6mm，利用全波分析软件优化设计并加工出两种结构的滤波器，双环谐振结构滤波器的中心频率为31．5GHz，相对带宽为10．0％，带内插入损耗和回波损耗分别为1．2，11．4dB。分形梯形谐振腔滤波器具有较宽的频带，带宽为30．1-39．20GHz，相对带宽为26．3％。带内插入损耗小于1．9dB，回波损耗小于11．2dB。．测试结果与仿真分析数据基本一致，说明方案可行有效，所设计滤波器可以满足毫米波通讯系统的要求。

偏心圆环微带天线谐振特性的研究

本文分析了偏心圆环微带天线TM_11模的谐振特性,理论值与实测值一致性较好,所用的方法适用于分析多个扇形环组合组的微带天线。

具有环形谐振器的T型光子晶体功率分配器特性研究

我们提出了一种带有两个环形谐振器的T型光子晶体功率分配器结构,利用时域有限差分法研究了该功率分配器电磁波的传输分配性能.分析结果表明:该结构具有频带宽、传输率高等特点,该器件在光通讯器件制作、光子晶体集成化等方面具有潜在的应用价值.

弹性地基上圆环形薄板振动问题的研究

对弹性地基上圆环形薄板的振动问题进行了分析和求解，给出了计算固有频率的公式和必要的数据，所考虑的边界条件是内周边固支、外周边简支和内周边简支、外周边固支两种情况，外径与内径的比值是２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０和５．５等七种情况．

蝶形六陷波超宽带天线设计与研究

为避免窄带信号对超宽带(UWB)系统的干扰,设计了一种蝶形六陷波超宽带天线。采用改进型地板结构来扩展带宽,通过在蝶形辐射贴片、微带馈电和地板上分别刻蚀U形和I形缝隙,以及在微带馈电两侧和地板上分别添加对称的L形窄带枝节和准开口谐振环(SRR)来实现天线六陷波特性。分析了天线陷波产生的原理,研究了天线部分尺寸参数对陷波的影响。通过仿真分析,该天线在2.8~11.4 GHz频段内,可有效抑制窄带系统的干扰,天线尺寸为32 mm×24 mm×1.6 mm,结构较为紧凑,可广泛应用在各种UWB通信系统。

计及横向剪切效应的环形谐振子理论研究

经典环形谐振子理论是一种基于忽略横向剪切变形假设建立的环理论,因而无法准确求解高径比较大的环问题。为了克服上述不足,基于Timoshenko理论和哈密顿原理,建立考虑横向剪切效应的环形谐振子新理论,包括广义本构关系、平衡方程和周期性条件等。利用经典的布勃诺夫-伽辽金法,并结合有限元法,获得谐振子在缓慢、匀速转动过程中二阶弯曲角频率和进动系数的理论解。研究表明,横向剪切变形会在一定程度上影响环形结构二阶弯曲角频率和进动系数的计算结果;环形谐振子的进动系数不是恒定的,它会随着高径比h/r的增大而缓慢地减小。

基于1/4环状T型结构的源——负载耦合带通滤波器

为了得到小尺寸、低损耗和低成本的射频带通滤波器,文章提出了一种利用1/4环状T型结构和源——负载耦合结构的带通滤波器(BPF)。1/4环状T型结构可以减少滤波器尺寸和方便中心频率的选择以及带宽的设计。同时根据信号多路径传输产生零点原理,在滤波器的输入和输出端之间加入可控耦合元件,因此采用源——负载耦合结构,从而增加传输零点,提高滤波器的阻带抑制性。文中最后设计和制作了一个插入损耗为0.16d B、回波损耗为-18d B、相对带宽为14%、中心频率为2.4GHz的小型滤波器,并对其进行了测试,测试结果与仿真结果吻合良好,说明这种设计方法是有效的。

OAM介质谐振器阵列天线的研究

轨道角动量(OAM)技术为无线通信系统提供了新的调制维度,成为解决频谱资源短缺问题的有效方法。提出了一种新颖的OAM阵列天线,利用介质谐振器阵列天线产生OAM波束。仿真结果表明,此OAM阵列天线半径的大小直接影响OAM波束的效果,同时合适的馈电位置以及馈电方式在一定程度上可以改善中央空域问题和提高OAM波束远距离传输质量。此OAM阵列天线体积小、介质材料选取广泛,能够解决环形OAM微带阵列天线高频段辐射阵元损耗高、低频段几何尺寸大的难题,对OAM阵列天线在未来无线通信领域的实际应用提供了新的参考价值。