小型化平面螺旋天线及其宽频带巴伦的设计

介绍一种小型化的平面螺旋天线，该天线具有很宽的频带，在频段0.95～15.20 GHz内，实测反射损耗均小于-10 dB，同时在频段1.4～10.2 GHz内有较好的圆极化辐射特性（轴比小于4 dB）.与普通平面螺旋天线比较，该天线较大程度减小了天线横向尺寸，同时通过在天线下放置一圆台背腔，有效增宽了天线3 dB波瓣宽度（达130°）.设计了一种指数渐变的微带线到双线的非平衡平衡阻抗转换巴伦，仿真和实测结果显示，天线具有良好的圆极化和宽频带特性.

多模导航系统的接收天线的设计

在多模导航系统接收机中可以用一个宽带天线来覆盖所有频段,实现导航信号的共同接收。平面螺旋天线具有很宽的工作频带,在现代通信领域应用越来越广。由于在宽频带内实现匹配较难,天线效率不高,尤其低仰角增益不高,限制了其在导航系统中的应用。文中设计的平面阿基米德螺旋天线采用了自互补结构,加入了反射腔和吸收电阻,有效地改善了辐射及宽带匹配特性,并在低仰角也达到了增益要求。因此它可以作为多模导航系统的接收天线。

一种宽带平面巴伦的设计

文章设计了一种基于微带和共面带状线转换结构的宽带平面巴伦。该平面巴伦由3节威尔金森功分器和宽带180°移相器构成。首先,根据威尔金森功分器的设计方法,结合市场上电阻的标称值,优化设计了3节宽带威尔金森功分器。其次,基于微带和共面带状线结构设计了宽带的移相器,最后,将宽带移相器加载在3节威尔金森功分器的输出端口,构建了宽带平面巴伦结构。对设计的平面巴伦进行了制作和测试,测试结果表明,该宽带平面巴伦在2.16-6.04GHz频带内,相位不平衡度小于2.8°,在1.13-6.01GHz的频带内,幅度不平衡度小于0.6d B。

介质埋藏平面蝶形天线的设计

采用了介质埋藏的形式将平面蝶形天线埋藏于介质中,并设计了渐变的平面微带巴伦给平面蝶形天线馈电,实现了不平衡到平衡的转换;还设计了三角形微带巴伦和微带传输线一起的结构形式,进行阻抗匹配。使用电磁仿真软件Ansoft HFSS对该天线进行了优化设计和仿真实验,与制作的实物天线性能进行对比。仿真和实测结果表明,该天线S11≤-10 d B仿真的相对带宽达到88.7%而实测的相对带宽为79.3%,具有超宽带特性;在工作频率处,仿真增益为6.9 d B,实测增益为5.8d B。该天线满足某工程项目的需要,可作为探地雷达系统的收发天线。

基于平面肖特基二极管的平衡式亚毫米波倍频器芯片

基于标准的平面肖特基二极管单片工艺设计了一款平衡式亚毫米波倍频单片集成电路。依据二极管实际结构进行电磁建模,提取了器件寄生参数,并与实测的器件本征参数相结合获得了二极管非线性模型;依据该模型,采用平衡式拓扑结构以实现良好的基波抑制,设计了三线耦合巴伦电桥,并与肖特基二极管集成在同一芯片上,实现了单片集成,提高了设计准确度。芯片在片测试结果表明,在输入功率17 dBm下,输入频率75~105 GHz范围内,倍频器芯片峰值输出功率达到2.67 dBm。芯片整体尺寸为0.80 mm×0.50 mm。

互补传输线实现小型化平面巴伦

应用一种新型的互补传输线Complementary-Conducting-Strip Transmission Line(CCS TL)实现了简单结构的平面无耦合巴伦(balun),在保证性能的前提下极大地缩小了电路尺寸,便于紧凑化集成。整个电路在0.127mm厚度的Arlon 880基片上实现,平面面积为8mm×6mm,约占传统微带线实现相同电路面积的五分之一。电路的中心频率为7.5GHz,带宽为40%(6GHz-9GHz),带内各端口回波损耗在-10dB以下,平衡端口隔离度在-15dB以下,平衡端口输出幅度不平衡度在±0.5dB以内,实测结果符合理论预期。

基于新型超宽带平面巴伦的双平衡混频器

首次基于新型超宽带平面巴伦,设计了工作于超宽带(3.1~10.6GHz)频段的二极管双平衡混频器。微带到槽线过渡巴伦具有高通性质,可以阻断直流和中频分量,而微带到共面带线(CPS)过渡巴伦可以提供中频和直流回路,二者与交叉二极管对一起构成平面超宽带双平衡混频器。同时,可在中频端口串接宽阻带低通滤波器,进一步改善射频(RF)和本振(LO)端口到中频(IF)端口的隔离度。根据测试结果,当射频和本振信号工作于3.1~10.6GHz,中频在DC^100MHz时,变频损耗小于13dB,三个端口之间的隔离度大于25dB。

超宽带低剖面平面螺旋天线的研究与设计

平面螺旋天线具有频带较宽、体积较小、圆极化性能较好等特点,在电子对抗中应用广泛。通过研究影响阿基米德平面螺旋天线带宽和剖面的主要因素,设计平面螺旋辐射器、微带馈电巴伦以及反射背腔,从而设计了在2~40 GHz频带范围内具有良好特性的平面螺旋天线。文章通过调整辐射器阻抗降低了巴伦长度,从而降低了天线剖面厚度,并且通过设计金属背腔增强了前向增益。仿真结果显示,所设计天线的频带较宽,并且圆极化特性良好。

2~18GHz宽带波束网络的设计

给出了一种2~18GHz宽带波束网络的设计方法,其核心电路由Wilkinson功分器和平面巴伦构成,平面巴伦由开路和短路耦合传输线实现,最后基于ADS完成了2〜18GHz宽带波束网络的仿真设计。仿真结果证明,该波束网络能够对来自四个不同天线的波束进行和差操作。

一种小型化平面螺旋天线的仿真设计

本文介绍了一种小型化阿基米德平面螺旋天线。首先对阿基米德螺旋臂进行正弦波纹调制,通过增加正弦波纹的幅度与周期数,有效的延长螺旋臂的周长,降低工作频率下限;接着采用终端集总电阻加载的方法,通过在螺旋臂上分段加载三个阻值90Ω的电阻,引导行波电流,同时吸收螺旋臂末端的反射电流,以改善低频段性能。该天线采用指数渐变微带巴伦馈电,背腔填充吸波材料实现单向辐射。仿真结果表明:该天线在2~12GHz范围内可实现VSWR<2,轴比小于3dB。