基于紧凑型微带谐振单元的大功率高效率小型化功率放大器

介绍了大功率高效率功率放大器(功放)在实际设计时面临的晶体管寄生效应问题,并通过引入晶体管封装寄生模型对本征端阻抗进行等效迁移,进而提高了输出匹配网络设计的便捷性。提出一种基于紧凑型微带谐振单元的电路设计方法及其传输线拓扑结构,其中,紧凑型微带谐振单元的作用是提供功放在三次谐波所需的开路点,从而通过调谐传输线满足相应阻抗条件。其优点还包括:基波频率下插入损耗低、效率高;实际物理尺寸小,可满足小型化需求。为了更好地验证上述理论,基于10 W GaN HEMT CGH40010F晶体管和大功率高效率E/F开关类功放在2.2 GHz的工作频率下进行了具体的电路设计。仿真结果表明,该款功放的最大功率附加效率可达78.4%,最大输出功率可达40.1 dBm,功率增益为12.1 dB。

基于微带螺旋缺陷谐振单元的谐波抑制天线

提出了具有良好带阻特性的小型微带螺旋缺陷谐振单元,通过软件仿真分析说明了参数变化对结构电磁特性的影响;利用5个单元级联的传输线取代传统微带天线的50Ω馈线,设计了具有谐波抑制功能的微带天线。实验结果表明:5个单元级联的传输线能够在不改变传统天线有效面积、基模频率和天线方向图的前提下可以有效的抑制天线的4次谐波。提出的天线结构是单平面的,不仅易于加工,而且便于实际应用。

一种使用开路并联线的改进型螺旋微带谐振单元(英文)

提出了一种改进型螺旋微带谐振单元(SCMRC)的结构.该改进型螺旋微带谐振单元具有微带并联开路线,在低频通带内通过设计达到50Ω的端口阻抗.同时,并联的微带开路线在SCMRC结构的禁带中谐振,来实现更强的慢波效应和更宽的禁带.实际设计、制作和测试了该改进型螺旋微带谐振单元,该滤波器在低频通带内具有低插入损耗、改善的回波损耗,以及在较小面积下的宽禁带.

基于CSMRC结构和容性肖特基二极管的220GHz三倍频器

设计了基于容性肖特基二极管的220GHz非平衡三倍频器。首先对容性肖特基二极管进行测试和关键参数提取,建立了肖特基二极管的等效电路模型,以此为基础进行三倍频电路设计;在倍频电路设计中通过引入紧凑悬置微带谐振单元(CSMRC)滤波结构来减小信号传输损耗;由于三倍频电路设计中难以实现全波阻抗匹配,因此采用了整体电路结构谐波平衡调匹配方法设计倍频电路,最后对制备出的倍频器进行测试和分析;实验测试结果表明:倍频器在213.1~221.6GHz范围内输出功率大于10 mW,倍频效率大于5%,最高输出功率为18.7mW@218.6GHz,最高倍频效率为8.24%@217.9GHz。

宽阻带小型化双频带通滤波器

文中提出了一种具有宽阻带的紧凑型双频带通滤波器,它采用了折叠短路枝节负载谐振器、紧凑型微带单元谐振器(CMRC)和阶跃阻抗谐振器结构。由于多个谐振器产生了五个可控传输零点(TZ),该滤波器实现了两个通带之间的良好隔离度以及宽阻带特性。制作并测试了尺寸紧凑的双频带通滤波器实验样品,测试结果显示,第一通带和第二通带的中心频率/插入损耗分别为0.66 GHz/0.8 dB和1.73 GHz/0.7 dB,阻带频率高达10.5 GHz,抑制水平超过15 dB。

基于DMRC结构的小型分支线耦合器设计

首先基于复合左右手传输线和微带缺陷结构提出了一种新型双螺旋微带缺陷谐振单元,并研究了其幅度特性和相位特性。然后,研究了其结构参数对传输特性的影响。最后,运用该新型双螺旋微带缺陷结构设计了一个小型化分支线耦合器,仿真及实测结果表明:该分支线耦合器不仅实现了62.8%的小型化,而且避免了后向辐射的问题。

基于肖特基二极管的四次谐波混频器（英文）

针对冰云探测设备的预研,详细介绍了一款基于肖特基二极管的低变频损耗670 GHz四次谐波混频器,为了提升混频效率,采用两级紧凑微带共振单元(CMRC)本振低通滤波器来抑制射频信号、本振三次谐波及二次谐波混频产物.由于本振频率仅为射频频率的四分之一,大大降低了本振链路的复杂度和成本.测试结果表明,在640-700 GHz频带内单边带变频损耗为16.7~22.1 dB,在665 GHz最优单边带变频损耗为16.8 dB.

宽阻带高选择性低通滤波器

提出一种新型的阶梯结构周期性紧凑型微带谐振器单元(CMRC)低通滤波器.该结构通过在周期性CMRC单元结构两端引入阶梯结构,解决了传统的CMRC低通滤波器不能同时实现通带匹配和阻带抑制的弊病.实验结果表明:使用这种新型结构实现的低通滤波器,不仅能够同时实现通带匹配和阻带抑制,且具有结构紧凑、选择性好和宽阻带的优点.

基于补偿型微带谐振单元的一维光子带隙结构

提出了一种具有光子带隙(PBG)性能的补偿型微带谐振单元(CCMRC),通过并联两个开路微带线来补偿CMRC结构在低频通带内因为阻抗不平衡而引起的回波损耗,从而减小插入损耗,并且该CCMRC谐振结构具有更强的慢波效应和更大的禁带宽度.利用该结构谐振单元的慢波效应,设计具有一维PBG性能的低通滤波器,重复周期仅为0.15λg.与普通的0.5λg周期的PBG结构相比,大大减小了电路面积.实际设计、制作和测试了CMRC和CCMRC两种结构,通过两种结构的测试结果比较,验证了提出的CCMRC结构的有效性.利用该CCMRC结构制作的低通滤波器在小于1.8GHz通带内插入损耗小于1.4dB,从2.85到9GHz禁带衰减都大于33dB.