高性能1890MHz圆环形介质谐振器设计与制造

讨论了TE011谐振模式的圆环状介质谐振器的研究过程。固定MnCO3添加量为质量分数0.4%,考察了NiO改性剂对0.76ZrTi2O6-0.24ZnNb2O6微波陶瓷介电性能的影响,当W(NiO)为0.4%时,可得到Q值大于4400(10 GHz),εr为43,τf小于3×10-6/℃的瓷料。以该瓷料为原料制作谐振器,研究了制作工艺和孔径尺寸对谐振器性能的影响。发现适当的干压成型压力有利于提高谐振器Q值。获得了谐振频率为1890 MHz的高功率、高Q值、小体积的圆环形谐振器,能满足设计要求。

2200 MHz圆环形介质谐振器的研制

讨论了TE011谐振模式的圆环形介质谐振器的研制过程。固定ZnO添加量为质量分数1.00%,考察了WO3改性剂对(Zr0.8Sn0.2)TiO4微波陶瓷介电性能的影响。当w(WO3)为0.25%时,可得到εr为38.0、Q值大于5800(7GHz)、τf小于2.0×10–6/℃的瓷料。以该瓷料为原料制作谐振器,研究了制作工艺和支撑物高度对谐振器性能的影响。发现采用冷等静压成型工艺所制谐振器的Q值比采用干压成型工艺提高了4%。获得了谐振频率为2200MHz的高Q值、高功率、高稳定性圆环形介质谐振器,完全满足设计要求。

基于环形缝隙介质谐振器的OAM天线

利用轨道角动量（OAM）进行复用传输是目前的研究热点。复用需要多个模式同时工作,而当前OAM天线模式单一,无法复用。一种新型利用环形波的天线被证明可以携带2个模式的轨道角动量波束,2个端口同时馈电,并通过电桥网络移相,在20 GHz实现双模式轨道角动量复用,且仿真结果良好,通过增加双反射面结构,较好地提高天线的辐射效率。对该结构进行加工并测试,其S参数与远场方向图同仿真结果相似,实现了OAM双模式复用,具有一定的理论意义和使用价值。

厘米波段介质带通滤波器的设计与制作

为了提高基站的通信质量,研制了高性能的窄带介质带通滤波器。选择切比雪夫低通原型设计线路,采用6个环形介质谐振器直接耦合实现滤波器,输入输出采用探针耦合。用HFSS软件对滤波器的结构进行了仿真。用εr=38的高Q值介质陶瓷材料制作了环形谐振器,分析了衬垫材料的高度对环形谐振器性能的影响,测试了级间耦合系数。最后制作出中心频率为6GHz的介质带通滤波器,滤波器的带宽窄(0.5%),插入损耗较小,阻带衰减很高,达到了国内先进水平。