纳米射频CMOS混频器的研究

介绍了混频器的工作原理、性能指标及几种重要的混频器结构。设计了以Gilbert型为核心的双端差分对混频器，使用TSMC的0．18μm CMOS工艺库，本振信号为2．25GHz，射频信号为2．5GHz；借用安捷伦公司的ADS软件模拟，模拟结果变频增益为-10dBm，双边带噪声为58．6dB，输入1dB压缩点为11dBm，同时端口隔离度也比较高。该混频器适用于中高频段的发射机。     

应用于无线电发射领域的第二代SiGe技术进展

SiGe 1器件性能出色,在射频器件中的频率高达50GHz,已用于制造GSM、DCS、GPS中的LNA、PA、DACs和混频器等.为了满足将来产品更新换代和制造高尖端产品的需要,现在的一些公司(如Atmel Wireless andMicrocontrollers)已经发展了第二代Si/SiGe双极技术(SiGe2).这种高性能的新技术可使发射区的宽度降到0.5μm,输运频率fT和最大震荡频率fmax达到90GHz以上[1];5GHz和20GHz的最大稳定增益(MSG)分别为22dB和11dB.SiGe 2技术能制造出应用更加广泛的各种器件,而0.5μm CMOS技术还处于发展阶段.     

基于AD9739的射频信号产生器设计

AD9739是ADI公司最新推出的一款可对3．6GHz的信号进行直接数字合成的14位DAC,使得最佳的带宽和动态范围与直接RF内核相结合,免去了对片外混频器和低通滤波器的需求,从而降低了设计的复杂性、成本和功耗。本文介绍了基于AD9739的射频信号产生模块的设计．实现了射频信号的产生。     

利用开放谐振腔在68.5GHz精密测量电介质参数

本文介绍了一个工作在68.5 GHz、以开放谐振腔为核心的电介质参数测试系统。其工作原理是,以锯齿波对4mm速调管进行扫频,1.25cm体效应管振荡器的注入锁定信号作为本振;改变腔长使开放腔谐振于68.5 GHz;检测从三次谐波混频器输出的中频信号得开放腔的谐振曲线。作者利用这个系统测量了聚四氟乙烯、石英玻璃和TPX等材料的介电常数ε_r,和损耗角正切tan δ;分析表明,系统的ε_r和tan δ测量精度分别为10~(-3)和10~(-5)量级。     

抑制谐波可变增益混频器的设计

基于0.5μm SiGe HBT工艺,利用安捷伦公司的ADS仿真软件,设计一款应用于GNSS接收机射频前端的Gilbert混频器芯片。设计的混频器将开关管级差分对管的输出端用连接线接到片外电感,与片内的电容组成带通滤波器作为混频器的负载,实现增益的可调,并获得较高的谐波抑制能力和较低的功耗(18mW),输出中频频谱很好。混频器的NF为4.6dB,增益为10dB。     

3mm噪声系数测量方法研究

文章针对外接混频器模式的3mm全频段噪声系数测量系统的建立及其测量方法进行探讨,对如何选取混频器、本振及如何实现全频段测量等给出了具体的设计方案。该方法对其它频段扩频模式的噪声系数测量也有参考价值。     

18~26.5GHz功率密度标准装置

介绍了中国计量科学研究院研究建立的18~26.5 GHz功率密度标准装置,重点是相对于现有的1~18GHz标准装置,在喇叭天线增益确定、净功率确定、谐波抑制、场地性能改善和确认方面所作的改进工作。通过测量场地电压驻波比和探头线性,验证了标准装置的可靠性。与1~18 GHz标准装置的比对结果显示,两套标准装置在18 GHz的一致性满意,验证了18~26.5 GHz标准装置的准确性。此外还初步评估了校准结果的不确定度,校准结果的护展不确定度为0.48 dB(k=2)。     

脉冲谐波混频器及应用

脉冲谐波混频器是一种具有广泛应用前景的频率变换电路。本文对脉冲谐波混频器的工作原理进行了详细分析，并给出了谐波混频器的工作条件及应用实例     

混频器线性度的测试方法研究

混频器作为接收机前端重要的组成部分,其线性度的好坏对整个系统性能有重要影响。在混频器各种线性度指标的基础上,分析混频器的1dB压缩点、二阶交调点(IIP2)和三阶交调点(IIP3)之间的内在关系,提出在实际中如何测试混频器线性度指标,具有实用性。     

小型制冷机在天文观测上的应用研究

制冷到20K 的混频器能降低接收机的噪声温度,而这种混频器可以使用在天文观测的射电望远镜上。本文介绍的一台低温试验装置就能满足这种要求。文中给出了测试结果。可以看到,这种小型制冷系统不仅能满足天文观测的应用要求,而且也将打开小型制冷机的新的应用领域。     

AM noise impact on low level phase noise measurements

The influence of the source AM noise in microwave residual phase noise experiments is investigated. The noise floor degradation problem, caused by the parasitic detection of this type of noise by an imperfectly balanced mixer, is solved thanks to a refinement of the quadrature condition. The parasitic noise contribution attributable to the AM to PM (phase modulation) conversion occurring in the device under test is minimized through the development of a dedicated microwave source featuring an AM noise level as low as -170 dBc/Hz at 10 kHz offset from a 3.5 GHz carrier     

镀镍碳纳米管的微波吸收性能研究

用竖式炉流动法制备了碳纳米管,碳纳米管的外径40nm～70nm,内径7nm～10nm,长度50μm～1000μm,呈直线型,用化学镀法在碳纳米管表面镀上了一层均匀的金属镍。碳纳米管吸波涂层在厚度为0.97mm时,在8GHz～18GHz,最大吸收峰在11.4GHz(R=-22.89dB),R<-10dB的频宽为3.0Hz,R<-5dB的频宽为4.7GHz。镀镍碳纳米管吸波涂层在相同厚度下,最大吸收峰在14GHz(R=-11.85dB),R<-10dB的频宽为2.23Hz,R<-5dB的频宽为4.6GHz。碳纳米管表面镀镍后虽然吸收峰值变小,但吸收峰有宽化的趋势,这种趋势对提高材料的吸波性能是有利的。碳纳米管作为偶极子在电磁场的作用下,会产生耗散电流,在周围基体作用下,耗散电流被衰减,从而雷达波能量被转换为其它形式的能量。     

Measurement of the Absolute Frequencies of CO2 Laser Transitions by Multiplication of CO2 Laser Difference Frequencies

It is verified experimentally that frequency differences between CO2 laser lines and the harmonics of these differences can be used as intermediate frequencies to bridge the gap between microwave frequency standards and infrared frequencies. Criteria for the design of a microwave to 30-THz frequency chain are discussed, and experimental details of the measurement of five CO2 isotope laser frequencies to an accuracy of ±2 parts in 109 are presented. The values obtained for the CO2 isotope transitions are 26334.776614 GHz for P(40) of 13C16O2, 27979.469512 GHz for R(6) of 13C18O2, 28665.704581 GHz for P(6) of 12C16O2, 29442.483293 GHz for R(30) of 12C16O2 and 33328.991337 GHz for R(8) of 12C18O2.     

纳米镍铜铁氧体粒子的制备与微波吸收特性研究

采用溶胶 凝胶法制备了纳米镍铜铁氧体粒状材料,并对其吸波性能进行研究。实验结果表明,镍铜铁氧体有很好的微波吸收特性,在微波波段有两个吸收峰,较大的吸收峰在 9. 834GHz 处,其值为13.3dB,半峰宽度为3.612GHz。然后,把不同微量稀土铈掺杂到镍铜铁氧体当中,发现适量的稀土铈能提高镍铜铁氧体的吸波性能。较大的吸收峰向高频移动到10.049GHz,其吸收值提高到 21.906dB,半峰宽度展宽为 4.322GHz。镍铜铁氧体是一种有应用价值的新型微波吸收材料。     

W型铁氧体Ba（MnCu）xCo2-2xFe16O27的微波吸收性能

采用溶胶-凝胶法制备了(MnCu)组合掺杂W型钡钴铁氧体Ba(MnCu)xCo2-2xFe16O27(x=0.1、0.2、0.3、0.4、0.5)样品。用XRD和SEM对样品的晶体结构、表面形貌、粒径进行了表征,用微波矢量网络分析仪测试了该样品在2~18GHz微波频率范围的电磁参数,根据测量数据计算电磁损耗角正切及得出微波反射率与频率的关系,探讨了该材料的微波吸收性能与电磁损耗机理。研究结果表明,Ba(MnCu)xCo2-2xFe16O27晶粉呈微米级六角片状形貌,煅烧温度1235℃以上的晶体结构为W型,是一种宽频带强损耗微波吸收材料。当x=0.3时,厚度为2.3mm的样品在频率为10GHz处的吸收峰为24dB,10dB以上频带宽度达8.8GHz。样品的微波吸收主要来自畴壁共振、磁化弛豫和自然共振引起的磁损耗,介电损耗较弱。     

Co含量对轻质微波吸收剂C/Co纳米纤维吸波性能的影响

采用静电纺丝法结合热处理制备了一种可应用于2~18 GHz频段的高性能轻质微波吸收剂C/Co纳米纤维, 详细研究了金属Co含量对纳米纤维的电磁特性及微波吸收性能的影响。相对于纯碳纳米纤维, C/Co纳米纤维的微波吸收性能得到显著加强, 其主要吸波机制仍是介电损耗。随着Co含量的增加, C/Co纳米纤维的电磁衰减能力逐渐下降, 而微波吸收却先增强后减弱, 含37.8wt% Co的C/Co-5纳米纤维因金属Co粒子和纳米碳纤维的良好结合与协同效应, 以及纤维中特殊的Co粒子@石墨核壳结构所带来的良好阻抗匹配与足够高的电磁衰减能力而表现出最好的吸波性能。模拟计算结果表明, 涂层厚度在1.1~5.0 mm间变化时, 填充5wt% C/Co-5纳米纤维的硅胶吸波涂层的反射损耗(RL)值超过-20 dB的频率范围在3.2~18 GHz, 最小RL值达到-78.8 dB, 其中当涂层厚度仅为1.5 mm时, RL值低于-20 dB的吸收带宽可达6.0 GHz (12~18 GHz)。C/Co纳米纤维优异的微波吸收性能表明, 这些磁性碳杂化纳米纤维有望成为一种极具应用前景的新型吸波材料。     

螺旋形手征碳纤维的微波介电特性

研究了线圈状和麻花状两种典型螺旋形手征碳纤维以及直线形碳纳米管在8.2-12.4GHz的微波介电特性.螺旋形手征碳纤维通过催化化学气相沉积法制备,直线形碳纳米管用催化裂解浮游法以苯为碳源制备.螺旋形手征碳纤维与石蜡复合体的介电常数的实部(ε′)和虚部(ε″)比直线形碳纳米管与石蜡复合体的小,但线圈状螺旋形碳纤维的介电损耗角正切(tgδ=ε″/ε′)却明显偏大,线圈状和麻花状螺旋形碳纤维的tgδ分别为0.77—0.80和0.47—0.53,直线形碳纳米管的tgδ为0.45-0.77.螺旋形碳纤维与微波作用时的手征特性是导致其tgδ增大的主要原因,螺旋形手征碳纤维对微波的吸收与其自身的形状和尺寸密切相关,所以线圈状螺旋形碳纤维的tgδ比麻花状的大得多,探讨了螺旋形手征碳纤维与微波的作用机理,螺旋形手征碳纤维是一种非常有发展前景的微波吸收材料.     

Photonic generation of tunable microwave signal using Brillouin fiber laser

A simple approach to generate two bands of tunable microwave signal is proposed and demonstrated. In this scheme, two single-mode fibers with optimized Brillouin frequency shift spacing have been chosen as the scattering medium in two cascaded ring cavities. Two bands of tunable microwave signal from 390 to 453 MHz and 10.863 to 11.076 GHz can be obtained through adjusting the temperature of the fiber and the pump wavelength. The tunable frequency range can be further expanded by using a temperature controller with a wider adjustment range. The generated microwave signal exhibits high stability on frequency.     

Microwave absorption properties of FSS-impacted composites as a broadband microwave absorber

The development of a cost-effective microwave absorber with wide bandwidth corresponding to reflection loss (RL)?≤??10 dB is still a very challenging task. A sugarcane bagasse-based agricultural waste composite has been analyzed for its elemental contents. The combination of elements is suitable for its possible usage as a cost-effective microwave absorbing material. Therefore, this composite has been subjected to morphological and electromagnetic studies to analyze its microwave absorbing behavior. The frequency dependent complex dielectric permittivity and complex magnetic permeability values were obtained using a transmission/reflection waveguide approach in the X-band. Furthermore, the effect of the Minkowski loop frequency selective surface (FSS) was studied over the absorption capability of the composite. It was found that the application of FSS leads to a reduction in thickness up to 2.9 mm and an enhancement in absorption bandwidth up to 3.6 GHz. The FSS patterned composite shows a remarkable performance with peak RL of ?28.4 dB at 10.7 GHz and absorption bandwidth of 3.6 GHz.     

Design of low-cost 183 GHz subharmonic mixers for commercial applications

Techniques are presented for designing fixed-tuned millimetre-wave components with the least number of parts to minimise the cost and maximise the potential for volume manufacture. Design techniques for millimeter-wave mixer components targeted at potentially high volume applications, such as medical and security screening and nondestructive testing, require certain compromises in the use of CAD tools. The compromise techniques are demonstrated using commercially available foundry diodes in the design of a 183 GHz subharmonic mixer for earth observation applications. The resulting mixer exhibits 6.85 dB double sideband conversion loss and a mixer temperature of 988 K using 5 mW of local oscillator power at 92 GHz