SIR交叉耦合双通带腔体滤波器

根据频率变换,以阶跃阻抗谐振器作为腔体滤波器的基本谐振单元设计了一种带有交叉耦合的双通带腔体滤波器.根据设计指标,用频率变换方法得到双通带腔体滤波器的设计参数,利用三维仿真软件HFSS对双通带滤波器进行建模并仿真.仿真结果与ADS中原理电路得到的理论结果基本吻合,证明了该方法的可行性.仿真结果还表明,不仅滤波器的实际尺寸明显减小,而且由于引入了交叉耦合,滤波器的带外抑制能力得以提高,满足了滤波器体积小以及带外选择性好的设计要求.

基于嫁接遗传算法的微波电路优化技术

嫁接种群向进化种群添加个体的多样信息,避免了基本遗传算法的过早收敛。同时嫁接种群指导进化方向,加快了收敛速度。另一方面交叉矩阵使适值高的个体以低概率交叉,在一定程度上改善了算法的收敛性。最后用四种优化方法设计宽带阶梯阻抗变换器,结果表明基于嫁接遗传算法的微波电路优化设计具有高效性和精确性。

新型三频环形耦合器的设计

传统环形耦合器只能工作在单一基频,且具有奇数次谐波.为此,文中提出了一种新型三频环形耦合器的设计方法,利用有4种电路拓扑结构的Π型阶梯阻抗变换器(ΠSIT)替代传统环形耦合器中的1/4波长阻抗变换器,使得环形耦合器可以同时工作在任意两个频率及其中心频率.考虑到实际传输线阻抗实现的范围(20～150Ω),该环形耦合器的第3个工作频率和第1个工作频率的比值范围取为1.70～4.10和6.60～12.30.文中给出了解析的设计公式,基于不同的Π型阶梯阻抗变换器电路结构,设计并加工了分别工作在2.0/3.9/5.8GHz和0.9/3.5/6.1GHz的3dB微带三频环形耦合器.测量结果与仿真结果吻合良好,验证了文中三频环形耦合器设计方法的可行性.

一种X波段磁场耦合式波导-微带转换结构

波导-微带转换器是微波集成电路和天馈线系统中的重要器件。结合具体应用,设计了一款新型、宽带磁耦合式波导-微带转换器。和传统结构相比,本设计用双层的贴片结构代替金属块状阶梯脊,通过在贴片上加载金属过孔来展宽转换的带宽;将阶梯状金属贴片和微带探针一体化设计,从而避免了焊接带来的损耗和结构不稳定,并且减小了加工难度,降低了重量和成本。测试结果表明,波导-微带转换器的两个端口在8.85～11.52 GHz的频带内回波损耗小于-15 dB,插入损耗约为0.8 dB,均满足应用需求。

升压变压器低阻抗保护的原理及测试方法

升压变低阻抗保护主要作为发电机—变压器组相间短路的后备保护,逻辑判据中包含相间阻抗、相电流及负序电流三个变量参数,在测试过程中有一定的难度。通过对国电南京自动化股份有限公司生产的GDGT801型数字式发变组保护A柜变压器低阻抗保护的调试和检测,总结出该保护的调试技巧及测试方法,对有类似微机保护装置的发电厂、变电站、电力职业院校及电力培训中心也有一定借鉴意义。

阶梯阻抗变换器的遗传算法优化设计

介绍了阶梯阻抗变换器的基本原理及其数学模型,重点讨论了阶梯阻抗变换器两种设计方法间的优劣,用电子设计自动化(EDA)软件对设计结果进行了仿真,仿真结果表明:就最大反射系数模值的指标来说,遗传算法设计结果普遍优于Chebyshev综合设计结果。

一种宽带平面水平极化全向天线

提出一款宽带平面印刷全向天线。Vivaldi天线具有超宽频、端射、低旁瓣等特点。基于四个环形旋转的Vivaldi天线实现宽带宽波束全向水平极化天线。该天线表面具有均匀同相电流,因此可以等效电小环天线。对Vivaldi天线的辐射原理、输入阻抗等问题进行了讨论和仿真分析。一分四功分器输出端口与Vivaldi天线输入宽口之间采用微带阶梯阻抗变换器实现宽带匹配。天线采用PCB印刷工艺实现,测试结果:平面全向天线工作带宽3.6 GHz~6.6 GHz(S11<-10 dB),不圆度小于3 dB。

平板型阶跃式变阻抗线特性

介绍了变阻抗线的工作原理,给出了类Blumlein线结构变阻抗线的倍压特性,变阻抗线能够实现能量的完全传输,输出电压为输入电压的(n+1)/2倍;以平板结构为例研究了变阻抗线中的阻抗偏差问题:传输线实际阻抗较理论设计值偏大,各级的偏差基本在20%以内;通过电磁仿真研究了三级类Blumlein线结构变阻抗线中各级阻抗偏差对于倍压系数的影响,在阻抗偏差范围内,倍压系数随着阻抗的增大而减小,倍压系数在1.9～2.1范围内,给出倍压系数受各级阻抗偏差的影响规律;设计了三级类Blumlein线结构平板传输线进行实验,输出电压为3833V,与理论设计相符。

计及特性阻抗不连续性的多频带多节变换器优化设计

本文设计了计及特性阻抗不连续性的两频两节及三频三节变换器.基于理想传输线模型和微带传输线理论,建立了计及微带线"台阶"效应的设计方程,采用遗传算法实现优化设计,取得了在纯电阻源阻抗和负载阻抗以及随频率变化的源阻抗和负载阻抗两种情况下的两频两节及三频三节阻抗变换器设计参数.用ADS(Advanced DesignSystem)商用软件对基于上述设计参数的微带电路进行电磁仿真的数值结果显示了该设计的有效性.

λ/4多阶阻抗变换器特性阻抗的研究

通过对λ/4多阶阻抗变换器特性阻抗的研究,推导出在多阶阻抗变换器设计时馈线特性阻抗Z0、负载阻抗RL与匹配节传输线特性阻抗Zi之间应满足的关系,并通过设计实验验证了所描述的关系.该关系式可用于检验理想λ/4多阶阻抗变换器设计的正确性及设计方法的精度.

基于阶梯阻抗变换器的宽带功率放大器设计

为满足汽车EMC测试系统对功率放大器带宽和效率的要求,采用阶梯阻抗变换器的宽带匹配方法扩展其带宽,设计了一款在一个倍频程内拥有良好效率和增益平坦度的宽带功率放大器。该放大器选用GaN HEMT晶体管进行搭建,采用负载牵引的方法对各频点基波最佳阻抗进行提取,选择阶梯阻抗变换器方法设计匹配网络,最终其仿真的性能达到汽车EMC测试系统对带宽和效率的要求。测试结果表明,该放大器在1~2 GHz频段内,饱和输出功率为40.2~41.5 dBm,功率附加效率为50%~65%,增益大于15 dB,增益平坦度小于±1.5 dB。该功率放大器的性能表现良好,其中效率和增益平坦度具有一定优势,可为后续汽车EMC测试的宽带功率放大器设计提供参考。

任意节数切比雪夫阶梯阻抗变换器的计算机辅助设计

已经发表的切比雪夫阶梯阻抗变换器设计的严格公式和数表仅适用于N≤4节,本文由网络级联理论,利用计算机辅助设计对任意节数、任意阻抗比和任意带宽的切比雪夫阻抗变换器实现了最佳综合。当给定阻抗比尺、带宽 W_q 和带内最大驻波比ρ,程序即可确定变换器所需的节数和各节的阻抗值。利用这个方法,本文计算给出了5—8节这种阻抗变换器的详细设计数表,并计算了所综合的变换器的特性与标准切比雪夫响应的偏差,结果表明,两者符合得很好,比已有文献的结果更精确或至少相当,最后还讨论了各节阻抗值精度对变换器性能的影响.

宽带X波段波导结环行器的研究

为了满足某系统的要求,需研制带宽在X波段达4 GHz(40%)的宽带波导结环行器。文中采用Y形脊波导中心结形式,采用三阶等宽切比雪夫阶梯阻抗匹配器实现环行器宽带阻抗匹配,并利用HFSS软件优化环行器结构。设计的环行器实验结果为:在8.4 GHz至12.4 GHz范围内,插损不大于0.3 dB,隔离不小于20 dB,驻波不大于1.2。环行器设计结果与实验结果基本一致,表明该设计方法正确,设计的环行器满足系统宽带要求。

V波段高隔离宽带波导功分器设计

基于电磁场全波分析方法,设计了一种V波段Y型结E面波导功分器,采用多节阶梯阻抗匹配结构实现宽频带;在主传输波导H面中心插入阻性薄膜的陶瓷基板来提高输出端口隔离度。波导功分器采用硅铝材料制作,具有重量轻、热膨胀系数低、导热良好的优点,与陶瓷基片匹配良好。实测结果表明,在50~60 GHz频带内,传输损耗优于0.4 d B,典型隔离度25 d B,两路输出幅度一致性优于0.19 d B,相位不平衡度优于1.4°;功率容量理论值可达33 k W。经可靠性试验验证,证明该功分器可靠性高、适合工程使用。

240MVA/220kV双绕组升压变压器工艺系数分析

对几台240MVA/220kV双绕组升压变压器的空载损耗、空载电流和短路阻抗这几个重要参数的试验数据和设计计算值进行了比较与分析,得出了这些参数的一些经验系数。

发电厂大容量升压变压器的选择

介绍了大容量升压变压器容量的选择依据。在选用三相一体变压器与3个单相变压器上,分别从负序电流、运行可靠性、运行损耗、价格及运输方面进行了分析。选择变压器短路阻抗时,既要考虑对短路电流的限制,也要考虑对机组运行稳定性及变压器电压调整率的影响。

宇航用毫米波高功率波导同轴转换器设计

基于阶梯阻抗变换式结构的优势,结合宇航工程应用需求,设计了一款毫米波高功率波导同轴转换器。从参数、结构、工艺、环境适应性以及热设计、微放电抑制等方面进行阐述,研制的BJ180波导同轴转换器在17.5~20.5 GHz频率范围内、-55℃^+85℃温度范围内,电压驻波比≤1.15、损耗≤0.2 d B、功率容量水平≥20W,满足宇航工程应用要求。

自适应粒子群算法在微波电路中应用

常规粒子群算法(SPSO)在优化过程中易陷入局部最优,本文分析了常规粒子群算法陷入局部最优的原因,提出采用一种自适应粒子群算法(APSO)避免陷入局部最优,改善算法的收敛性和精度。最后用自适应粒子群算法设计宽带阶梯阻抗变换器,结果表明,与常规粒子群算法相比,自适应粒子群算法全局速度快、成功率和精度也有显著提高。

毫米波宽带高功率结环行器的研制

为了满足某宽带发射机系统的需求,需研制全Ka波段(26.5～40 GHz)的宽带波导结环行器。本文采用Y形脊波导中心结形式,多级切比雪夫阶梯阻抗匹配器实现环行器宽带阻抗匹配,利用HFSS优化环行器结构。设计的环行器实验结果为:在26.5～40 GHz范围内,插损不大于0.45 dB,隔离不小于19.5 dB,驻波不大于1.4,通过60 W平均功率实验。

微波阶梯阻抗变换器低气压电晕放电粒子模拟

采用3维粒子软件VORPAL对微波阶梯阻抗变换器中的低气压电晕放电过程进行了粒子模拟,获得了放电过程中带电粒子实空间分布的时间演变图像,分析并解释了其中低气压电晕放电机理和微放机理之间的关系.模拟结果表明:低气压电晕放电的阈值电压随着气压的增长呈现先减小后增加的变化趋势;并且随着气压的增长,微放电作用减弱,低气压电晕放电作用增强.通过对银和铜两种器壁材料放电阈值的比较,获得了两种放电机理之间的临界气压.