Q波段微带到带状线垂直过渡结构

层间垂直过渡结构通常被用来实现组件结构的小型化和高密度设计,在毫米波电路布线中起着不可或缺的作用。本文设计了一种可用于Q波段的微带线到带状线的垂直过渡结构,在微带线的末端采用“水滴”匹配结构,以金属通孔连接传输线的形式进行射频信号的垂直传输。运用三维高频电磁仿真软件(HFSS)建立该结构,并与其他类似结构进行性能仿真比对。优化结果表明,这种结构在42~47 GHz频带范围内,反射系数小于-20 dB,带内插入损耗优于0.3 dB,可以满足工程应用的要求。相比同类型的其他垂直过渡结构,本文结构在减小占用面积的同时保持了良好的传输性能。

基于悬置微带结构的无反射滤波器

通过悬置微带传输线结构进行了无反射滤波器的研究和设计。首先利用耦合线结构设计了中心频率为3.92 GHz,插入损耗为0.32 dB,在0.1~10 GHz内回波损耗超过11.6 dB,中心频率处超过38 dB的双端口无反射带通滤波器;又利用λ/4开路谐振器和λ/4短路谐振器作为滤波单元,设计了中心频率为4.25 GHz,回波损耗在1.5~6 GHz内超过11 dB,在中心频率处超过40 dB的双端口无反射带阻滤波器。所提出的这两款无反射滤波器具有无反射频带范围宽、工作频带内S_(11)衰减大、多层自封装等突出优点。

一种基于微带与槽线过渡结构的超宽带功分器

提出了一种基于微带与槽线过渡结构的超宽带180°型3 dB功分器,采用扇形过渡结构替代传统的圆形过渡结构,拓展了功分器的工作带宽.该功分器仿真和测试结果吻合良好,在3.1～10.6 GHz频带内实现了插入损耗小于1.5 dB,两输出口的幅度误差小于0.8 dB,相位误差小于1°,输入端口反射系数小于-12 dB.

W频段微带-波导转换

研究了W波段微带到波导的转换技术。通过对波导-同轴以及同轴-微带转换的研究，给出了转换设计的一般步骤以及计算公式。为了提高转换性能，采用了两截2／4阻抗变换段进行微带与绝缘子探针的阻抗匹配，有效改善了驻波系数。这种方式具有密封性好、可靠性高的优点，被广泛采用。在75～77GHz的频带范围内，两个转换的总插入损耗≤2．5dB，回波损耗≤-18dB。

新型微带-槽线转换接头的设计

提出并设计了两种新型的微带线-槽线转换接头,分别由微带T型分支、槽线T型分支构成,接头可以很容易地实现低特性阻抗(Z0)微带线至高特性阻抗(近似于4Z0)槽线之间的转换.实际制作了X波段槽线型背对背接头并进行了测试.结果表明,在36%的频带内插入损耗小于1.75dB.

亚毫米波二倍频器的设计

亚毫米波在电磁波频谱中占有很特殊的位置,因此,在学术上有很重要的学术价值,但目前在国内对亚毫米波倍频源的研究还寥寥无几。建立了电路拓扑结构。器件以串联的方式安装于输入波导与悬置微带线连接处的混合结上,可满足偶次倍频的要求。通过ADS和HFSS等软件的联合仿真设计出180 GHz平衡式无源二倍频器,并对二倍频器电路进行了加工、制作和测试。

180GHz悬置微带线到波导过渡的设计

在亚毫米波电子系统中,广泛采用悬置基片微带线作为传输线,而亚毫米波测试系统和其它亚毫米波系统却大量使用标准矩形波导作为其输入端的射频接口。设计了一种从悬置微带线到矩形波导的过渡,在频率172GHz^190GHz范围内,回波损耗≥20dB,带内插损≤0.1dB。

3-12GHz宽带带通滤波器设计

随着微波系统小型化的需求越来越高,微带带通滤波器带内插损大,带宽不宽,带外抑制有限,且尺寸较大,不利于微波系统的集成化设计。本文采用Microwave Office和Ansoft HFSS设计并制作了一种3-12GHz的悬置微带线滤波器,并进行测试。测试结果表明:该四倍频程滤波器实际测试结果与仿真计算结果一致,性能优良,利用悬置微带线制作的宽带滤波器,可广泛用于的小型化、集成度高的微波系统。

同轴-微带转换器的准静态CAD方法

本文提出一种新的同轴 -微带转换器。该转换器通过椭圆截面微带线实现各种型号同轴线 -微带的平滑过渡 ,可由 PC设计并控制制造 ,具有反射系数小且操作方便的特点。

一种新型悬置微带滤波器的设计

本文给出一种新型的悬置微带滤波器结构，这种结构比常用的交指滤波器和发夹滤波器体积小。本文给出这种滤波器的设计公式。并设计了一个S波段窄带滤波器，试验结果和理论吻合很好。

一种悬置微带毫米波倍频器

用国产封装型GaAs高优植变容二极管设计制作了一个毫米波二倍频器。倍频电路采用屏蔽悬置微带线结构来实现,整个电路印制在一块0.127mm厚的RT-Duroid5880软基片上。该倍频器具有结构新颖、简单,腔体加工容易等特点。最大倍频效率为15.9％,输出频率在2GHz的范围内,倍频效率大于10％。同时,设计了一种新型的波导到悬置微带线过渡型式,其设计思想可供设计某些不同传输线间的过渡时参考。

一种宽带微带线-悬置微带线过渡电路设计

基于悬置微带电路的应用需求,设计了一种新型的宽频带微带线-悬置微带线过渡电路,过渡结构采用"V型开槽地"结构实现微带线到悬置微带线电场方向的过渡转换,并使用渐变信号线进行阻抗匹配以拓展带宽。最终的仿真结果表明:该结构在0~40 GHz的频带范围内回波损耗优于15 dB,插入损耗小于0.165 dB,并且电路性能对电路尺寸的敏感性较低。该设计将具有超低损耗的悬置线与最常用的微带线电路相结合,并且具有宽频带、插损低、易于加工、结构紧凑等优势,改善了悬置微带电路的应用范围,可以更好地同其它电路或系统进行综合应用。

微带波导过渡接头的谱域线积分法分析

本文从分析和设计两个方面分别对E-面耦合和H-面耦合微带被导过渡接头进行了研究。在分析中，首先应用反应的概念得到输入阻抗的谱域表达式，对谱域积分分别用留数法和变换路径积分法进行计算，经比较发现交换路径积分法是一个更加有效的方法。在分析的基础上我们用遗传算法对微带波导过渡进行了优化设计，计算结果和实验结果吻合较好。

悬置微带线的过渡设计

设计了一种新型微带-悬置微带线和波导-悬置微带线的过渡结构。此过渡模型工艺简单、尺寸紧凑、加工精度不高,在较宽的频带范围内实现了较好的过渡特性。这种过渡设计可以改善悬置微带电路的应用范围,同其它电路或系统可以更好地综合应用。通过仿真设计和样品测试,在整个Ka频段,波导-悬置微带线过渡结构插入损耗小于0.75 dB。

34-36GHz平衡二倍频器的设计与仿真

主要进行了34-36GHz平衡二倍频器的设计与仿真。倍频电路采用平衡式结构,输入、输出端分别只有奇次和偶次谐波,有良好的隔离性,便于在输入、输出端分别进行阻抗的匹配[1]。采用CPW作为安装并联器件的平衡电路,为了与CPW配合,使用槽线到微带的过渡实现Balun电桥[2]。此设计中包含了微带-CPW过渡,槽线-微带过渡结构以及微带-波导过渡结构,信号经SMA接头输入,由WR-28标准波导输出。得到的平衡二倍频器,在输入频率17-18GHz,输出频率34-36GHz的频带内,变频损耗在5.507dB-6.503dB之间,倍频性能良好。

3mm波段宽带混频器的设计

混频器广泛应用于通信接收系统,随着微波通信系统向高频段方向发展,高频段的毫米波混频器成为了重点研究毫米波器件之一。介绍了一种结构新颖的毫米宽带混频器的设计,本振信号由矩形波导向悬置微带线引入,射频信号由矩形波导向鳍线引入,一对肖特基二极管搭在悬置微带线和鳍线之间构成了平衡混频电路,经仿真验证,设计出的毫米波宽带混频器在75~105GHz的工作频率上,变频损耗优于12dBm,各端口之间的隔离度也优良,且该混频器具有结构简单、易于加工等优点。

用于耦合回旋管信号的过渡电路设计

基于悬置微带线在太赫兹电路中的应用需求,设计了一种工作频率为1 THz的新型悬置微带线-E面喇叭天线过渡结构,用于接收/发射太赫兹回旋管信号并实现信号在不同媒介中高效率转换,过渡部分采用E面探针耦合形式,利用渐变线结构实现阻抗匹配。最终仿真结果为:0.96~1.06 THz频率范围内,回波损耗优于10 dB,频率为1 THz时,回波损耗为23 dB,天线增益接近14 dB。这种结构在信号传输时具有低损耗、结构紧凑、带宽宽等特点,一定程度上拓宽了传输线及天线在太赫兹高频段的应用范围。

小型化微波悬置屏蔽微带线滤波器的设计

本文给出了悬置屏蔽微带线交指滤波器的设计公式,并成功的研制了X波段小型化悬置屏蔽微带线交指滤波器,实验结果和理论计算吻合得很好.

一个微波小型化超宽带高功率分配网络

为了实现微波功率分配领域对超宽带和高功率的双重应用需求,本文呈现了一个小型化超宽带高功率的悬置带线四路功率分配网络。它采用了一种超宽带功率分配结构,避免了传统Wilkinson电路带宽限制,并结合了低阻抗集成传输线的高功率容量的特点,具有小型化、超宽带、高功率、低插损的特点。仿真设计结果表明:在2-18GHz频段内,该结构的插入损耗小于0.6d B,回波损耗优于9.5d B(在2.75-18GHz内回波损耗优于15d B),端口幅度差小于0.1d B,相位差小于1度。

一种新型的毫米波段高隔离度平面功分器

提出了一种新颖的平面功分器结构。该功分器基于Wilkinson功分器进行改进设计,采用缺陷地结构,通过微带-槽线过渡和环状吸收槽线提高端口间隔离度。该结构解决了毫米波段尤其是W波段因功分器结构尺寸小、无法加入隔离电阻而导致端口间隔离度恶化的问题。使用HFSS软件进行仿真设计,端口间隔离度优于21 dB,相比常规Wilkinson功分器提高约14 dB。对样件的实测结果表明,该模型输出端口间隔离度大于15 dB,端口回波损耗优于20 dB,输出端口具有良好的幅度和相位平衡性。