新型LTCC高隔离低插损3 dB 90°电桥设计

基于宽边耦合带状线结构,该文设计了一种基于低温共烧陶瓷(LTCC)技术的高隔离低插损3 dB 90°电桥。该电桥使用螺旋耦合线有效地减小了器件尺寸,同时以对称式结构建模更便于后期的优化调整。在宽边螺旋耦合带状线垂直方向引入一个伸入式可调隔离电容,极大地提高了该电桥的隔离度,使其可达27 dB,且插入损耗≤0.2 dB,较之传统的定向耦合器结构,其在提升性能的同时大幅减小了器件尺寸。对耦合线直角拐弯处的电场强度进行分析与优化,采用45°斜切的方式使拐角处的电场强度与直线处大致相等。对上接地金属板进行环形镂空处理,这将改善带内的幅度平衡度。该文设计的3 dB 90°电桥通带为0.96~1.53 GHz,插入损耗≤0.2 dB,幅度平衡度≤±0.7 dB,相位平衡度为90°±1°,隔离度≥27 dB,其具有良好的应用市场。

基于多层板结构的超宽带3 dB 90°电桥

针对宽带、轻小化和易集成的需求,提出一种基于多层板结构的3 dB 90°电桥,包括上、中、下3块PCB、4层金属和2层半固化片,输入端口、隔离端口、直通端口、耦合端口4个端口通过导电通孔集成在同一个平面。仿真结果表明:在800 MHz~6 GHz频段内,承受功率在300 W以上(仿真数值在800 W以上),端口驻波比小于1.35,隔离度大于18.5 dB,背靠背实测单边插入损耗小于等于1 dB,满足功率放大器两路合成的使用需求。

一种Ka频段宽频带90°电桥

给出了一种结构简单的90°电桥方案,可应用在Ka宽频段卫星通信圆极化馈源系统的接收通路中。这种电桥由2个宽边并列放置的波导通过窄壁耦合构成,采用多级阶梯匹配,不需容性加载调配元件,在ka频段2GHz接收频带内两输出端口相位差90°±0.2°,幅度误差小于0.15dB,回波损耗优于-30dB。已成功应用于一种宽频带Ka段段卫星通信馈源中,馈源系统实测轴比优于0.35dB。

基于90°电桥芯片的小型化和差器设计

介绍了一种基于90°电桥芯片的和差器的设计原理、封装测试方法以及实测结果。针对小型化设计、测试的难点进行攻关,在低温共烧陶瓷(LTCC)基板表贴电桥芯片,并在基板内部引出走线至基板表面,形成测试端口;利用微组装技术实现小型化高集成设计方案。在此基础上设计封装壳体,实现芯片气密封装,提高工程应用可靠性。根据组件实测结果,驻波比小于1.8,幅度一致性优于±0.8 dB,相位一致性优于10°,质量为35 g。

采用90°分支电桥的C波段预失真线性化器

为了改善功率放大器的三阶交调失真,提出了一种基于90°分支线电桥的C波段预失真线性化器,使用肖特基二极管产生非线性信号。通过改变线性化器的偏置电压及电容,可调整线性化器的增益扩张和相位延迟特性,与功放级联后对功放的三阶交调失真有改善作用。将该线性化器应用到工作频率为7 GHz,饱和功率为20 dBm的放大器上,在输出功率回退5 dBm处对放大器的三阶交调有10 dBc的改善。

采用二极管的模拟预失真毫米波功放线性化器

研制了一款用于毫米波频段的线性化器,采用模拟预失真技术,基于90°电桥和两个肖特基二极管,在外加直流偏置的情况下,产生预失真信号,通过矢量网络分析仪测试表明,当工作频率为30GHz时,其增益扩展了3～4dB,相位延迟了20°左右。将该线性化器与毫米波功率放大器级联,双音测试结果表明,当功放的输出功率为1dB压缩点回退3dB时,三阶交调指标在工作频率30GHz和31GHz时均改善了10dB左右。该线性化器结构简单、成本较低、实用性强。

宽带镜频抑制混频器设计及实现

雷达和通信接收系统中,采用镜频抑制混频器能够有效抑制镜像频率,提高系统的抗干扰能力。在介绍镜像干扰原理的基础上,给出了一种镜频抑制混频器的框图,该结构既能在接收机中作为镜频抑制混频器,还能在发射机中作为单边带调制器。设计制作了一个S频段镜频抑制混频器,测试结果显示在S频段内镜频抑制度大于20dB,单边带抑制度大于20dB,很好地抑制了镜像频率以及边带。

新疆天文台26米望远镜L波段接收机线-圆偏振的转换

新疆天文台南山基地26 m射电望远镜L波段接收机使用线偏振馈源接收电磁波信号用于脉冲星观测。分子谱线观测和VLBI国际联测需要圆偏振信号,因此希望接收机能够观测圆偏振信号。论述了将线偏振电磁波转换为圆偏振电磁波的方案,研究了90 °电桥在偏振转换中的作用,介绍了偏振转换的调试方法。在圆偏振模块中使用90 °电桥完成线偏振信号到圆偏振信号的转换,两路圆偏振信号的隔离度达到使用要求,满足圆偏振观测的需求。这种线偏振信号到圆偏振信号的转换方式不影响接收机的系统温度。

基于AD8302的相位差测量系统的改进和设计

介绍了AD8302幅相检测芯片的功能和应用局限性,提出一种电路结构,引入90°电桥和功分器电路,使该芯片的检测相位差的范围从0°～180°扩大到0°～360°。并软件设计了PCB版图和腔体,并进行了加工和测试。证明该电路结构可以精确地测试两路信号的相位差,测试范围为0°～360°,工作范围为500～2700MHz。

0.38~1.45 GHz 200W宽带固态功率放大器的设计

研制一种基于90°电桥合成的平衡式功率放大器。该放大器工作于0.38~1.45 GHz频段范围,模块内部采用2个GaN固态功率放大器合成。在工作频带内,功率放大器输出功率大于200 W,链路效率大于40%。针对宽带大功率的应用,着重介绍宽带大功率电桥设计时的热分析。

一体化温补均衡器设计

提出一种工作在6~18 GHz的温补均衡器的一体化设计方法,该均衡器的核心电路由温度补偿电路、幅度均衡电路及3 dB电桥构成。温度补偿电路与幅度均衡电路采用一体化设计,可以提高在系统中的集成度。同时利用3 dB电桥的隔离特性,改善温补均衡器的输入输出驻波。测试结果表明,所加工的温补均衡器在6~18 GHz频段范围内能够实现3~5 dB的幅度均衡量、6 dB的温度补偿。

采用二极管的模拟预失真行波管线性化器

设计了一款用于Ku波段行波管的线性化器,基于模拟预失真技术,90°电桥和两个肖特基二极管,在外加直流馈电的情况下,产生预失真信号,矢量网络分析仪测试结果表明,在工作频率为12.5GHz时,其增益扩展了6dB,相位扩张了40°左右。该线性化器与行波管功率放大器级联,双音测试结果表明,当功放双音饱和输入功率回退3dB、三阶交调指标在工作频率12.25GHz和12.75GHz时,均改善了6dB左右。该线性化器结构简单、成本较低、实用性强。