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。

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。

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。

基于鳍线过渡的W波段微带/波导转换

分析研究了一种基于对极鳍线结构设计的W波段微带-波导转换结构,该转换结构具有结构简单、尺寸小、安装方便、过渡方向与基于微波单片集成电路(MMIC)设计的微带电路同方向、良好宽带特性的特点,在W波段全频段内,单个转换结构的带内插损小于0.6 dB,可广泛应用于W波段功能模块与系统中。

一种基片集成波导-微带过渡器的仿真设计

基片集成波导是一种新型传输线,具有高Q值、易于集成、高功率容量等优点.在研究基片集成波导基本理论的基础上,为了便于器件间的互连,设计了一种基片集成波导-微带的过渡器.为了验证设计思路的正确性,设计了12~18 GHz的基片集成波导-微带的过渡器.仿真结果显示:在12~18 GHz范围内,各端口均回波损耗均小于-20 dB,实现了良好的匹配.