基于人工表面等离子激元的宽带谐振天线

针对传统微带和介质谐振天线(DRA)带宽较窄和尺寸较大的问题,提出了一种基于人工表面等离子激元波导谐振腔的宽带天线。该天线人工表面等离子激元(SSPPs)波导由对称的H型单元结构组成,谐振腔由同轴探针馈电,利用波导单元偶模和奇模两种模式的色散特性,实现了天线带宽的显著增大。该天线工作频段为8.8~12.4 GHz,相对带宽为33.9%。在工作频带内,天线的辐射效率大于92%,最大增益达到了6.8 dBi。此外,天线为低剖面结构,整体尺寸较小,结构简单,利于各种无线通信和传感系统的集成。

一种小型化微带高定向耦合器的设计方法

耦合器在无线移动通信系统中是必不可少的元器件之一。使用经典耦合器理论设计的微带耦合器,尺寸一般会随着频率而变化大约1/4波长。它的定向性指标一般较差,文中仿真只有5 dB左右。本文从理论上分析了影响耦合器尺寸和方向性的因素,提出了一种小尺寸高定向性微带耦合器的设计方法,通过更改微带耦合线的结构,可以在保证端口驻波性能的情况下,定向性指标超过20 dB,使用仿真软件HFSS分析并实际制作验证了其预期效果。

基于奇偶模分析法的四模谐振器结构的双通带带通滤波器设计

提出了一款基于四模谐振器的新型双通带带通滤波器.设计的四模谐振器基于微带线结构,由四个开路枝节和一个短路枝节组成.两次采用奇偶模分析法对该四模谐振器结构进行分析.该四模谐振器的每个模式能够实现独立调节,同时每两个模式形成一个通带.采用源与负载耦合的馈电方式,提高滤波器的带外抑制性.该滤波器具有四个传输零点和四个传输极点.测试结果表明,该双模双通带滤波器工作于2.08GHz和6.07GHz,3d B带宽分别为11.06%和7.74%.设计的滤波器具有紧凑的结构,只有0.28λg×0.11λg大小.

耦合微带线的散射参数特性分析

针对耦合微带线的散射参数在一些频率点处呈现出波峰、波谷现象,该文根据微波网络理论,从两根平行微带线的奇模和偶模的散射参数出发,推导出四端口网络散射参数的波峰、波谷处频率与并行长度和线间距的关系。同时分别在频域和时域研究了两根平行微带结构的插入损耗对信号传输的影响。经分析发现,由于微带线间的耦合,波峰、波谷处的频率随线间距增大而提高,随长度增大而降低;而且在串扰产生的同时,所传输的信号也有一定程度的衰减。

传输线耦合下的差分对共模特性分析

基于差分信号奇模和偶模特性,分析和研究了传输线耦合对差分传输线的影响,研究表明由于传输线间的边缘场耦合,差分传输线的特性阻抗和传输时延均发生改变,从而引发阻抗不连续和信号错位,并最终导致共模噪声和EMI等信号完整性问题。传输线与差分传输线的耦合距离越小,耦合电容的不对称性就越大,引发的共模噪声也就越大。最后通过频域和时域实验验证了共模特性理论分析,实验结果表明,传输线与差分传输线间的两倍线宽间距将有效减小传输线与差分传输线耦合的差异,从而降低共模噪声和阻抗不连续以提高信号传输质量。

传输/反射法测量复介电常数的三个方程研究

介绍了利用传输 /反射参数测量复介电常数的三个方程。利用奇偶模方法分析传输线与二端口网络 ,得到传播常数与归一化特性阻抗的解析解。进而得到确定复介电常数的三个方程。利用这些方程仅用一次测量解决已有传输 /反射法中存在的低损耗材料的厚度谐振问题、多值性问题及其它问题。讨论了利用这三个方程通过一次测量解决上述问题的方法并分析了这些方程的测量不确定度。

新型开路短路枝节加载三频带通滤波器

采用开路短路枝节加载开环谐振器,设计了一种新型的3个通带中心频率独立可调的三频带通滤波器.由于谐振器的结构对称,因此采用传统的奇偶模分析法.滤波器的第一和第三通带由偶模谐振频率产生,通过改变加载枝节的电长度和阻抗比可调节偶模谐振频率.滤波器的第二通带由奇模谐振频率产生,通过改变环的电长度和阻抗可调节奇模谐振频率.该滤波器的3个通带中心频率为1.57 GHz(GPS),2.4 GHz(WLAN)和3.5 GHz(WIMAX),3 dB带宽分别为2.5%,4.7%和2.0%,测量结果与电磁仿真结果基本吻合.

新颖双频Wilkinson功率分配器的研究与设计

通过对三端口都加有微带线的新颖结构功率分配器的研究和理论分析,研制了一款适用于900 MHz射频识别(RFID)和2 140 MHz基站系统的双频段功率分配器。首先根据改进的Wilkinson功率分配器结构,通过奇模-偶模分析理论得出其设计电路参数方程;接着对电路参数方程求解获得具体的设计参数;然后根据设计参数搭建电路进行ADS仿真;最后对设计的功率分配器进行测试和分析。结果表明:设计的双频段功率分配器在工作的两个频段内都具有良好的性能,对两种系统具有实际的应用意义,同时表明奇模-偶模分析理论对设计实际的双频功率分配器具有重要价值。

一种双频带独立可调带通滤波器的设计

提出一种新型的、中心频率可独立调谐的双频带通滤波器(bandpass filter,BPF).该滤波器由加载双端短路枝节的阶梯阻抗谐振器(stepped-impedance resonator,SIR)和双模开口环谐振器构成.二者共用输入输出耦合线,产生额外的传输零点,提高了滤波器的选择性.通过奇偶模的分析方法,在谐振器末端加载变容二极管,以调节奇偶模谐振频率来达到电调的效果.结果显示,第一通带的可调范围为1.93～2.20 GHz,第二通带的可调范围为2.78～3.10 GHz.比较仿真与测试结果,证明了该方法的有效性.

具有连续纵向激励模态宽带水声换能器研究

分析了连续纵向激励模态拓宽频带的机理。采用单侧激励,可同时激励奇次模态和偶次模态,利用有限元方法研究了这些模态在水中随几何尺寸变化的规律,通过优化设计制作了接近两个倍频程的宽带换能器样品,其工作带宽为12kHz～44kHz,频带内的起伏为±4.3dB。为进一步减少带宽内响应起伏的大小,通过对模态节点间增加质量钢块以及对后盖板采用机械阻抗匹配腔的方式,制作了工作带宽为12kHz～34kHz,频带内的起伏为±3.7dB的宽带换能器样品。

基于多模谐振器的超宽带滤波器设计

从经典的多模谐振器出发,针对其插入损耗过大和阻带抑制较低的问题,提出了基于多模谐振器的超宽带带通滤波器新结构。通过奇偶模分析方法对其谐振特性和耦合特性进行了系统分析,利用ADS粗略仿真验证新结构的可行性,最后通过HFSS进行参数优化,设计了一个中心频率6.5 GHz、相对带宽约为120%的超宽带带通滤波器,该滤波器整体性能良好,带外衰减十分陡峭,在11.5 GHz处达到45.5 d B,阻带宽度很宽,且具有插入损耗小、结构紧凑和尺寸小等优点。

基于开环谐振器和非对称耦合线的三通带带通滤波器设计

利用枝节加载开环多模谐振器和非对称耦合线,设计了一种紧凑型三通带带通滤波器.该多模谐振器在通带内能产生3个奇模和3个偶模.运用奇偶模理论对该谐振器的特性进行分析,其通带边缘的多个传输零点,可显著提高滤波器的选择性和阻带特性,且通过调节非对称耦合线位置,还可以实现对传输零点的有效调控.该滤波器可应用于全球移动通信系统GSM、全球定位系统和数字蜂窝系统DCS.

色散缓变光纤耦合器中的调制不稳定性

用奇偶超模对光纤耦合器的耦合模方程重写.讨论了当输入条件使奇偶超模其中之一被单独激发时,色散缓变光纤耦合器中的调制不稳定性,结合调制不稳定性,分析了色散缓变光纤耦合器在准连续波条件下的非线性效应.结果表明:在正常和反常色散区存在新型调制不稳定性.当满足一定条件时,在色散缓变光纤耦合器中传播的准连续波光束可以分解成脉冲序列,并且脉冲几乎不展宽,由此可以分离和提取稳定的超短脉冲;当输入功率一定时,增益谱随着传输距离的改变,形态基本保持不变;当传输距离一定时,增益谱随着输入功率的增强,宽度变宽,强度增强.

新型多阶跃枝节加载双频带通滤波器

提出一种新型的、各中心频率可调的多阶跃枝节加载双频滤波器,该微带双频滤波器采用多阶跃阻抗结构,通过增加更多的自由度来调节中心频率.由于谐振器为对称结构,所以采用传统的奇-偶模分析方法.通过调整阶跃阻抗的阻抗比和电长度,可以很容易获得一个可独立调节各个中心频率的双频滤波器.该滤波器工作在2.44 GHz(WLAN)和3.50 GHz(WiMAX)这两个频段,3 dB相对带宽分别为6%和2.6%,测试结果和仿真结果基本吻合.

波导宽壁耦合器的幅相分析与实验

本文提出一种新型的宽壁耦合器 ,它不需任何附加的阻抗匹配装置 ,运用本征值法和奇偶模分析法对其幅相特性进行推导证明 ,得到耦合系数与耦合区尺寸的关系和输出端口的相位关系 ,将两种方法进行了比较 .实验结果表明其良好的性能 .

径向功率分配/合成器的设计

讨论一种多路径向功率分配／合成器的设计及其阻抗匹配问题，这种功率分配器和合成器合成效率高，是固态功率合成的理想途径。

基于微带倒相器的新型宽带3dB分支线耦合器

设计了一种宽带的微带线3dB分支线耦合器,并给出了理论分析。该模型结构简单,易于实现,通过级联两级分支线耦合器及加入超宽带微带倒相器,增加了带宽。仿真结果表明,在0.7-1.26GHz频带范围内,该耦合器回波损耗大于20dB,隔离度大于19dB,两平分端口幅度不平衡性小于1.23dB,相位不平衡小于,具有良好的性能。实验结果与仿真结果相符。

宽频比双频Wilkinson功分器的研究与设计

为了实现双频Wilkinson功分器的宽频比特性,并简化设计结构,在研究奇模-偶模分析理论的基础上,提出了一种在输出端口并联开路微带线的新型结构.首先通过奇模-偶模分析理论得出设计电路的参数方程,接着利用Matlab对推导方程进行求解,获得具体的设计参数,从而设计出宽频比(2.0～6.0)的双频Wilkinson功分器.为了验证设计方法的正确性,仿真并且加工了一个工作在870MHz和2140MHz两个基站频率的功分器.测试结果表明:双频功分器在两个工作频段内都具有良好的性能,测试与仿真结果吻合良好,验证了该方法是可行的.

第Ⅰ种非对称两态叠加多模叠加态光场等阶N次方H压缩——1.腔模总数与压缩阶数两者之积取偶的情形

本文利用多模压缩态理论研究了第 种非对称两态叠加多模叠加态光场 |ΨI(ab) 〉q的广义非线性等阶 N次方 H压缩特性 .结果发现 :在腔模总数 q与压缩阶数 N这两者之积 q N为偶数亦即 q N =2 p的条件下 ,无论 p=2 m( m=1 ,2 ,3 ,… ,… )还是 p=2 m+1 ( m=0 ,1 ,2 ,… ,… ) ,当两非对称态中各模的初始相位和 qj=1φ(a)j 、 qj=1φ(b)j 、态间的初始相位差 (θb Ipq-θa Rnq) ,以及各单模相干态光场的光子干涉项之和 qj=1[R(a)j R(b)j ]cos( φ(a)j -φ(b)j ) ]等满足一定条件时 ,态 |ΨI(ab)〉q可分别呈现出周期性变化的奇数模 -偶数阶、偶数模 -奇数阶和偶数模 -偶数阶的等阶 N次方

结构紧凑的高选择性宽带带通滤波器

为实现结构紧凑和高选择性的宽带滤波器,在传统平行耦合线结构的基础上,作了适当改进,设计了3种结构新颖的三线耦合结构,均能够实现具有3个传输零点的宽带响应,且其中两个零点分别紧靠通带的上下边缘。加工并测试了基于其中一种结构的宽带滤波器,工作频率为2.6 GHz,3 d B相对带宽为63%,3个传输零点分别位于1.46 GHz,3.77 GHz和5.13GHz,介质基板采用Rogers 4003,厚度0.813 mm。实测结果与仿真结果吻合良好,验证了结构的有效性。