一种高增益扇形微带贴片天线的设计

贴片形状是影响微带贴片天线性能的主要因素,通过仿真设计了一种高增益扇形微带贴片天线。扇形微带贴片天线采用同轴馈电方式,通过有限元法对扇形微带贴片天线在不同参数下的性能进行对比研究。仿真结果表明:扇形微带贴片天线的谐振频率、回波损耗等性能参数符合设计要求,天线的回波损耗小于-10d B。通过对比扇形微带贴片天线在不同尺寸下得到的天线增益,可以得出结论扇形微带贴片天线最高增益为9.17d B,比普通微带贴片天线的增益高了约4d B。

微带扇形分支线在低通滤波器设计中应用

文中采用微带扇形分支线作为电抗元件应用于微带低通滤波器的设计,CAD仿真结果表明,通过这种方法,在减小微带低通滤波器的尺寸同时改善了性能。

一种超宽阻带微带低通滤波器的设计

基于传统阶跃阻抗滤波器,提出了一种易于实现的超宽阻带微带低通滤波器改进设计方案。低阻抗线部分采用扇形微带结构,在同等阶数下,该结构的滤波器与传统阶跃阻抗滤波器相比,具有更紧凑的电路结构以及更好的阻带特性。在滤波器末端并联开路短截线,使得阻带增加额外传输陷波点来抑制寄生通带。利用ADS和HFSS仿真软件对滤波器结构进行优化设计,并进行了实物的加工和测试。实测结果表明,通带3 d B截止频率为2 GHz,通带内0～1.8 GHz回波损耗大于20 d B,3～20 GHz频率范围内的阻带抑制能达到25 d B以上。

一种S波段小型宽带微带带通滤波器优化设计

基于并联短截线谐振器与联接线变换器构成的传统微带带通滤波结构,提出了一种工作在S波段的改进型宽带带通滤波器。以三阶结构为例,通过将两侧并联短截线进行弯折,形成耦合线结构;将中间并联短截线进行拆分,变为并联的短路线和开路线,实现了在通带性能基本不变的前提下,获得阻带可调控的传输零点,进而提高过渡带陡峭度。为了进一步抑制阻带,在滤波器两侧级联扇形微带低通滤波结构,改善阻带性能。利用ADS和HFSS仿真软件对滤波器结构进行仿真优化设计,并最终进行了实物加工和测试。实测结果表明,通带内2~4 GHz插入损耗小于0.7 dB,回波损耗大于17 dB,通带外4.6~6.5 GHz阻带抑制达到20 dB以上。

小型化高方向性的微带双定向耦合器设计

为解决弱耦合时微带平行耦合线定向耦合器方向性低的问题,提出了适用于大功率场合的小型化高方向性微带双定向耦合器。基于传统四分之一波长平行耦合三线微带双定向耦合器结构,采用扇形微带电容加载可明显减小耦合器尺寸并增大隔离度,通过耦合边缘引入锯齿结构进一步提高了方向性。负载电阻采用扇形微带短截线接地设计,避免电气化过孔,使得加工更加简单。设计了一个中心频率为915 MHz、耦合度为20 dB的微带双定向耦合器,利用HFSS仿真软件对耦合器结构进行优化设计,并做了实物加工和测试。实测结果表明,在中心频率处耦合度为20.2 dB,方向性达到32.1 dB;在0.74~1.35 GHz频带内,输入匹配良好,耦合度波动小于0.5 dB,方向性高于20 dB。

X波段汽车雷达测速仪低噪声放大器设计

设计与实现了一种应用于X波段(10.5～12 GHz)汽车雷达测速仪的低噪声放大器(LNA),该放大器选用NEC公司的GaAs FET(NE3503M04)低噪声放大管。直流偏置电路采用单电源供电、源极自偏置结构,并采用具有低阻抗特性的扇形微带短截线代替源极的旁路电容;在放大器的输出端串接一个9.1Ω的电阻,用来改善低噪声放大器的稳定性;利用微波电路仿真软件ADS进行电路的初步设计、仿真和优化。最后研制出了一种结构紧凑的低噪声放大器,经测试表明:在10～12 GHz频率范围内,功率增益大于10 dB,增益平坦度小于2 dB,噪声系数小于1.8 dB,输入输出驻波比(VSWR)小于2,满足了该汽车雷达测速仪中低噪声放大器的设计要求。

基于新型输出结构的宽带高效率功率放大器

提出一种具有新型匹配网络的宽带高效率功率放大器,以及利用开路扇形微带线构成的紧凑型输出匹配网络,并给出了阻抗推导过程。该输出匹配网络在一定带宽条件下能满足晶体管的高效率所对应的阻抗设计空间要求。为了进一步拓展带宽,采用阶跃式阻抗匹配方法设计输入匹配网络。通过理论分析与仿真,最后设计并制作了一款频段为1~3.1 GHz的宽带高效率J类功率放大器。测试结果表明,在该频段内漏极效率为61.4%~70.2%,输出功率为39.3~41.7 dBm,增益为9.3~11.7 dB。

X波段低噪声放大器的仿真与设计

仿真设计了一款X波段低噪声放大器(LNA),选用NEC公司的高电子迁移率晶体管NE3210S01,直流偏置电路采用双电源供电,采用低阻抗特性的扇形微带短截线代替旁路电容和3λ/4高阻抗线阻止射频信号对直流的影响,用源极负反馈的方法增加稳定性,并采用微带线耦合的方式达到隔直流的效果,借助ADS软件进行设计、仿真和优化。仿真结果显示,放大器在9.5 GHz 10.5 GHz频率范围内增益为(24.2±0.5)d B,噪声系数小于0.8 d B,输入、输出驻波比均小于1.5,结果显示该款低噪声放大器适用于雷达系统。