一种基于LTCC技术的3 dB电桥设计与制作

针对当前通信系统对3 dB电桥等多种无源器件多频带和小型化等要求,利用低温共烧陶瓷(LTCC)工艺设计了一款具有新型结构的3 dB 90°电桥,采用蛇形和螺旋宽边耦合带状线的方式,实现了电桥的小型化和超宽带。通过软件ANSYS HFSS对电桥进行三维建模,并在LTCC工艺线加工制作,实际制作的电桥的测量结果与仿真结果几乎一致。研制的3 dB电桥的工作频率为1~2.7 GHz,尺寸为3.2 mm×1.6 mm×0.95 mm,相位不平衡度小于±5°,幅度不平衡度小于2 dB,带内插损小于2 dB,隔离度大于15 dB,输入电压驻波比小于1.5。

熔锥型宽带耦合器的研制

介绍了全光纤熔融拉锥型3 dB宽带耦合器的理论设计,根据理论设计制作了样品。应用耦合模理论分析了全光纤非对称熔融拉锥型耦合器的宽带特性;提出了3 dB宽带耦合器的制作方案,在此基础上制作了样品;对样品进行测试,样品带宽大约为300 nm(在1300 nm^1600 nm波长之间),附加损耗小于0.5 dB,完全达到了实用化的要求。

宽频带熔锥型耦合器的研究

报道了宽频带单模光纤定向耦合器的制作与理论，作者设法让两光纤在熔锥区的特性不同，形成非对称臂的两段式准双锥体波导，并分别用变分理论和传统的耦合波理论分析腰部区域和梯度区域的耦合行为。耦合器的耦合功率应是这两区域耦合功率的叠加．用这种方法研制的非对称臂耦合器，其光功率在两光纤间不能实现完全转换，若两光纤在熔锥区的特性差异恰当，可使某功率分束比（如３ｄＢ）的转换点处在该分束比随波长变化的极值点，在该点附近的一定范围内，功率随波长变化很不灵敏，从而得到波长响应平坦的宽带耦合器。

C+L波段熔锥型宽带耦合器的研制与特性分析

报道了熔锥型宽带耦合器的原理及制作工艺,以预拉法造成两光纤在熔锥区域传播常数的偏差从而研制了不同参数配置下的C（1525-1565nm）和L（1565-1620nm）波段的宽带2×2光纤耦合器,耦合比变化分别为（50±1.1）%和（50±2.8）%,与理论非常吻合。耦合器的附加损耗值均为0.03dB,光纤锥体结构特性和两光纤间的差异是造成附加损耗的主要原因。

宽带GaAs MMIC开关耦合器芯片设计

介绍了一种宽带开关耦合器芯片的研制。在GaAspHEMT工艺平台上将宽带单刀双掷开关和兰格耦合器集成在一个芯片上，在实现二路功率分配功能的同时，还提供了在两个输出端口之间±90°相位切换的功能。该芯片频率范围覆盖6～18GHz，在整个频带内插入损耗〈3．7dB，相位误差〈14°，输入输出驻波比〈1．8：1。芯片尺寸1．5mm×3．0mm×0．1mm。详细描述了电路的设计流程，并提供最终的测试结果。该芯片具有频带宽、体积小、使用方便等特点，可应用于不同的微波系统。

宽带保偏光纤耦合器的研究

保偏光纤耦合器在军事领域和民用市场应用广泛,但是常规保偏光纤耦合器的带宽较窄,不可能完全满足多种光源的使用要求。为了达到更多用户的使用要求,需要研制一种宽带保偏光纤耦合器。根据熔融拉锥型宽带光纤耦合器的原理和光纤电磁理论,对熔融拉锥的工艺进行了改进,结合多年的保偏光纤耦合器的制造经验,并根据试验事实,实现了常规熔融拉锥型宽带保偏光纤耦合器的制作,对产品进行了测试,带宽参数能够满足多种光源的使用要求,完成了预期研究目标。

宽频带光纤耦合器的近似模型和实验验证

本文用理论分析证明了将单模光纤耦合器的腰部熔锥区域简化成等效平行波导的近似模型必须作弱导近似和弱耦合近似，并在实践上用弱熔锥工艺制成了宽频带单模光纤耦合器，对该器件有关参量和尺寸的测量及计算，表明具有哑铃形腰部横截面结构的宽频带熔锥型耦合器的组合波导满足弱导近似和近似条件，用等效平行波导的近似模型计算耦合器转换功率随波长变化的曲线，不仅宽频带特性的理论曲线与实验符合得好，而且耦合器的耦合特性对二光纤芯径比及熔锥长度变化十分灵敏，这也是与实验相符。

宽带光纤耦合器的特性研究

应用局部耦合模理论，对非对称臂宽带光纤耦合器熔锥的形成及耦合发生过程作了较为精确的分析，计算得出了这类耦合器的熔锥特性曲线及光谱特性曲线，本文理论的进一步简化可得到一个特例。

熔锥型宽带保偏光纤耦合器的研究

熔融拉锥型宽带保偏光纤耦合器的制造工艺及其工艺参数的设置,对器件的性能有直接的影响。根据熔融拉锥型宽带保偏光纤耦合器的原理和光纤电磁理论,结合试验事实,对熔融拉锥的工艺进行了总结;实现了常规熔融拉锥型宽带保偏光纤耦合器的制作,并对产品进行了测试,完成了预期研究目标。

基于实频技术的超宽带GaN功率放大器研究

针对Lange耦合器在超宽带功率放大器中的应用,设计了一款基于实频技术的超宽带GaN功率放大器。匹配网络采用微带结构,应用微波CAD软件对所设计的电路进行仿真和优化,工作带宽为2～4 GHz,放大器增益大于26 dB,增益平坦度±0.3 dB,输出功率达到40 dBm,PAE大于25%。使用相对介电常数为3.38、厚度为0.508 mm的介质基板实现该放大器,可广泛应用于通信领域。

一种紧凑型宽带功分器

定向耦合器是一种常见的实现功率分配/合成的无源器件,具有隔离度高的优点。常见的分支波导耦合器通过不断增加分支数目来实现频带的展宽,虽然结构简单但具有尺寸随着分支数目增加而不断增大的缺点,在实现器件小型化上面有明显不足。针对这一现状,文章采取孔耦合的形式,设计了一种Ku波段3d B功分器,仿真结果显示全频段内各端口的驻波均小于1.20,在12.3~17.3GHz内幅度差不超过0.6d B,整体尺寸只有15.8×8.9×37mm,相比波导分支耦合器结构上更加紧凑,具有工程应用价值。

基于奇偶模分析法的微波带状线定向耦合器设计

基于奇偶模分析法分析了从一节至多节的耦合器设计公式,并以此设计了1~2 GHz的多节交错级联3 dB带状线定向耦合器。采用HFSS对所建立的耦合器模型进行了仿真。仿真结果表明,该带状线耦合器在通带内的传输损耗、反射系数、输出隔离度均在一20 dB以下,直通耦合平坦度在±0.4 dB以内,输入输出驻波比小于1.2。该方法为同类宽带强耦合度的耦合器的研究提供了一定的参考价值。

熔锥型宽带耦合器偏振相关损耗研究

研究了熔锥型宽带耦合器的偏振相关损耗(PDL),发现构成宽带耦合器的两熔融光纤结构上的不对称是导致其PDL不能为0的根本原因。通过对宽带耦合器结构的优化设计,报道了目前PDL最低的宽带耦合器:1310nm窗口PDL≤0.05dB;1550nm窗口PDL≤0.07dB。

采用SDC结构的微波宽带平衡放大器及其CAD

微波宽带平衡放大器由于其众多的优点,在许多微波通信设备中发挥着其独特、可靠的作用。解决平衡放大器电路设计的关键在于实现高方向性、紧耦合的3dB定向耦合器部件。本文介绍了一种采用锯齿形级联定向耦合器结构的微波宽带平衡放大器电路,并在电路原理分析的基础上得到了其CAD方法。最后研制了相应的硬件电路,经测试表明电路指标良好,取得了令人可喜的实用成果。

一种时域矢量网络分析仪系统设计

针对微波网络在日益复杂的激励状态下瞬态特性的测试需求,本文提出一种时域矢量网络分析仪系统设计,主要由脉冲源模块、超宽带定向耦合器模块和超宽带采样接收模块组成.本文提出一种60 ps量级边沿的超宽带窄脉冲电路,产生系统激励.采用空气介质的厚带渐变耦合带状线方案,实现超宽带定向耦合器设计,分离入射信号和反射信号.利用跟踪保持模块和两级延迟线结构,实现10 ps步进间隔的超宽带采样接收模块设计,无失真采样超宽带窄脉冲信号.在系统测试中,实现了S参数测量、时域瞬态特性测量和故障诊断与定位功能.

一种新型宽频率比的双频环形耦合器

针对传统双频环形耦合器频率比范围窄的问题，通过在传统T型双频四分之一波长阻抗变换器并联短路枝节。增加了设计自由度，减小了物理实现阻抗范围的限制，从而实现了宽频率比范围（1．5～4．9）。为了验证该方法的可行性，运用该结构设计了一款的新型双频环形耦合器，在低频和高频处的带宽分别达到90MHz和120MHz。并将并联短路枝节折叠进耦合器内部空间，实现了更加紧凑的结构，尺寸约为（0．147λ L×0．294λ L）。

一种新型宽频率比的双频环形耦合器

针对传统双频环形耦合器频率比范围窄的问题,通过在传统T型双频四分之一波长阻抗变换器并联短路枝节。增加了设计自由度,减小了物理实现阻抗范围的限制,从而实现了宽频率比范围(1.5~4.9)。为了验证该方法的可行性,运用该结构设计了一款新型双频环形耦合器,在低频和高频处的带宽分别达到90MHz和120MHz。并将并联短路枝节折叠进耦合器内部空间,实现了更加紧凑的结构,尺寸约为(0.147λL×0.294λL)。

熔锥型光纤耦合器宽带特性研究

报道了在常规熔锥型单模光纤定向耦合器工艺基础上，以氢氟酸腐蚀法，将两光纤耦合区直径腐蚀成适当比例，用水平直接熔融拉锥系统，将耦合区域拉制成非对称臂组合波导，从而获得了具有宽频带特性、且尺寸较小的单模光纤定向耦合器。实验结果说明；通过控制耦合区长度，可以使耦合器耦合功率在某个特定波长附近、预定小于１００％分束比上具有相当平坦（宽带）特性；从而，通过控制组合波导的不同直径比，可望得到不同分束比宽带耦合器。

细径宽带保偏光纤耦合器的研制

介绍了一种光纤陀螺用细径宽带保偏光纤耦合器。采用预拉伸技术增加了保偏光纤耦合器的带宽,采用"无拉伸熔锥"技术降低了保偏光纤耦合器的损耗。该保偏光纤耦合器尾纤包层直径为80μm,涂覆直径为160μm,带宽大于70nm。

新型超宽带平面魔T的设计

提出了一种新型超宽带平面魔T的实现方法。该魔T由一个超宽带90度移相器和一个超宽带3dB90度混合电桥构成,通过侧边耦合、宽边耦合等方式实现更宽的频带和更优的耦合度。通过ADS软件电路仿真以及HFSS软件进行三维建模,仿真结果达到设计指标。新型平面魔T的中心频率为8.85GHz,带宽为4.5 GHz^13.2GHz,相对带宽达到98%,幅度不平衡均小于0.8dB,相位不平衡度小于4度,驻波比小于1.4,隔离度大于20dB,尺寸仅为13mm×5mm×1.5 mm。