一种毫米波表贴型外壳的微波设计

介绍了一种基于高温共烧陶瓷(HTCC)工艺的表贴型外壳的设计及其测试方法,该外壳可用于封装工作频率直到8mm频段的器件,其射频传输途径采用共面波导-准同轴-共面波导的结构,研究利用HFSS软件对该传输结构模型进行了仿真优化,在8mm频段实现较小的插入损耗与较大的回波损耗。采用一种共面波导传输结构的测试基板,利用GSG探针对外壳样品进行测试,测试结果显示从直流到接近38GHz频带内,插入损耗|S21|小于0.8dB。     

一种新型波导-基片集成波导转换器设计

本文提出了一种新型波导-基片集成波导转换器的设计方案。矩形波导中的电场通过该对极鳍线转换器后在基片集成波导中传输。该转换器的优点是：结构形式简单,长度短,带宽较宽。利用HFSS 仿真对过渡段结构进行了优化, 30G到40G 的频率范围内,插入损耗小于0.13dB,回波损耗优于20dB。背靠背插入损耗小于0.22dB,回波损耗优于20dB,相对带宽大于25%。     

基于HTCC工艺的X波段小型化双面多腔体外壳的研制

基于高温共烧陶瓷(HTCC)工艺,利用共面波导和同轴线理论,设计了一款应用于X波段的双面多腔陶瓷外壳,以实现四通道T/R组件封装外壳的小型化、轻量化、低成本以及微波性能要求。首先,用HFSS软件对射频传输结构进行优化,其次利用HTCC工艺平台制作外壳样品,最后利用夹具、矢量网络分析仪和GSG探针测试微波传输性能。该外壳的微波性能测试结果为:X波段内,输出通道插入损耗≤0.7dB,回波损耗≥21.7dB;输入通道插入损耗≤1.18dB,回波损耗≥14.6dB。在考虑了测试基板和所键合金丝影响之后,测试结果与设计值吻合度较好。     

一个DC-32GHz两位微机械移相器

采用分布式微机械传输线结构实现了两位移相器,并且为了减小传输线负载电容和驱动电压首次提出了用共面波导传输线来驱动微机械桥的结构(共面波导驱动结构).结果显示驱动电压小于20V,20GHz时两位移相器的相移为0°/20.1°/41.9°/68.2°,插入损耗为-1.2dB.在DC到32GHz的范围内相移具有良好的线性,插入损耗小于-1.8dB,反射损耗好于-11dB.实验结果表明了该结构在高介电常数衬底上制造低插损、宽带数字微机械射频移相器的潜力.     

W波段反对称渐变探针过渡转换的设计

介绍了一种反对称渐变波导微带探针过渡结构,采用高频仿真软件HFSS仿真分析了这个波导微带过渡结构在W频段的特性,并对影响过渡性能的几个因素进行了敏感性分析,得出了可供工程应用参考的设计曲线。在全波导带宽内,实现了插入损耗小于0.088 dB,回波损耗大于27 dB。该结构具有宽频带、结构简单和易加工等优点,可广泛用于毫米波固态电路系统中。     

毫米波固态功率放大器的高效合成器

介绍了毫米波固态功率放大器的应用与发展现状,提出了一种新颖高效的2×2鳍线叠层式毫米波宽带功率合成结构,利用三维电磁场软件HFSS建模仿真,在32～36 GHz带内回波损耗小于-20 dB,插入损耗小于0.1 dB,与实测结果符合较好,据此研制出10 W功率模块。并设计了低损耗八合一空间波导合成器,实测带内回波损耗小于-20 dB,插入损耗小于0.25 dB,最终研制出在32～36 GHz内输出功率大于70 W的饱和脉冲固态功率放大器,合成效率为87%以上,合成效率较高。     

一个DC-32GHz两位微机械移相器

采用分布式微机械传输线结构实现了两位移相器,并且为了减小传输线负载电容和驱动电压首次提出了用共面波导传输线来驱动微机械桥的结构(共面波导驱动结构).结果显示驱动电压小于20V,20GHz时两位移相器的相移为0°/20.1°/41.9°/68.2°,插入损耗为-1.2dB.在DC到32GHz的范围内相移具有良好的线性,插入损耗小于-1.8dB,反射损耗好于-11dB.实验结果表明了该结构在高介电常数衬底上制造低插损、宽带数字微机械射频移相器的潜力     

X波段五路径向波导功率合成器的设计

介绍了一种基于径向波导的X波段空间功率分配/合成系统和它的简化模型。利用HFSS软件,设计、仿真并制作了一个X波段五路径向波导功率合成器。仿真结果和测试结果一致性良好,测试结果显示在X波段近900 MHz的带宽范围内,其插入损耗小于0.75 dB,输入回波损耗优于20 dB,输出回波损耗优于12.5 dB,无源合成效率大于87.4%。该种功率分配/合成方案具有插入损耗低、合成效率高、结构紧凑、功率容量大且散热良好的特性,在功率合成领域具有广阔的应用前景。     

光模块中互连结构的补偿设计

为解决光模块中各组件之间使用金丝互连线或柔性电路板互连产生的信号完整性问题,通过三维电磁仿真软件HFSS对金丝互连线和柔性电路板的电磁特性进行分析,并设计了相应的补偿结构。电磁仿真结果表明,具有补偿结构的金丝互连线的回波损耗(在0~20 GHz频率范围内)增加了约18 dB,插入损耗减小了0.10~0.25 dB;具有补偿结构的柔性电路板回波损耗(在0~20 GHz频率范围内)增加了约17 dB,插入损耗减小了0.10 dB。测试结果表明,使用补偿结构的光模块具有良好的传输性能,该补偿结构可以有效地应用于光模块中互连结构的设计。     

SOI基可变光学衰减器的回波损耗研究

采用倾斜3.4°抛光SOI波导端面和在波导端面镀TiO2减反膜的方法,使SOI基动态可调光学衰减器的插入损耗减小了1.6 dB,而且回波损耗由8 dB提高至57 dB,解决了SOI波导器件回波严重这一实用化过程中的关键问题。利用上述方法研制出了完整封装的SOI基可变光学衰减器样品。     

Novel transition between different configurations of planartransmission lines

New designs of coplanar waveguide (CPW)-microstrip, CPW-stripline, conductor backed CPW (CBCPW)-microstrip, and CBCPW-stripline transitions are presented. Simulation using the high frequency structures simulator (HFSS) shows that the return loss of the CPW-microstrip transition is less than -25 dB up to 11 GHz. Similarly is the CPW-stripline transition. In the case of two back to back CBCPW-stripline transitions, the return loss is less than -22 dB up to 9 GHz. Experimentally, the S ₁₁ of two back to back CBCPW-microstrip transitions on an alumina substrate is less than -15 dB up to 25 GHz     

X波段交直流分离的MEMS开关的设计与研究

介绍了一种带直流驱动电极交直流分离的MEMS开关,研究了影响开关阈值电压的因素,运用缩腰设计、尺寸优化等方法降低开关的阈值电压;运用阻抗匹配方法降低开关的反射损耗;利用等效电感的设计提高所需频段的隔离度。使用Coventor和HFSS软件模拟,设计的开关阈值电压小于20V,在X波段插入损耗低于0.1dB,反射损耗低于-25dB,谐振点处隔离度高于40dB。     

箭形共面波导超宽带天线的设计

利用单极子结构和共面波导特性设计了一种小型化超宽带箭形单极子天线。该天线带宽达到3.9~10.9GHz。使用三维电磁仿真软件HFSS12对天线进行仿真并进行优化,得到回波损耗、电压驻波比,增益等参数,其中回波损耗在3.9~10.9 GHz小于–10 dB,电压驻波比小于2。仿真结果表明该天线符合设计要求,在整个带宽频率范围内具有较稳定的增益和辐射方向性,其可广泛应用于商业超宽带无线通信领域中。     

一种毫米波微带带通滤波器的设计

摘要：基于小反射理论,引入Klopfenstein阻抗渐变线对传统发夹型谐振器结构进行改进,设计了一种相对带宽为8%的结构紧凑型毫米波带通滤波器。采用S参数的多项式综合方法得到耦合矩阵电路模型,利用三维电磁场全波仿真软件HFSS拟合出耦合系数与谐振器间距、外部品质因数与抽头位置的关系曲线,进而提取出耦合矩阵对应滤波器的物理尺寸。实测结果表明：在28.8GHz-31.2GHz频带内,该滤波器的插损小于3.0dB,回波优于-17dB,带外抑制大于40dB@33GHz,测试结果与计算结果吻合较好。     

直插式双芯光纤活动连接器的研制

介绍最新研制的直插式双芯ＳＣ型光纤连接器，概述连接器的结构、设计特点、材料特性及制造工艺，给出了各种实验结果，该连接器用于单模光纤时平均插入损耗为０．１６ｄＢ，回波损耗〉３８ｄＢ。     

多功能插损回损测量仪的设计

为了快速精确测量光连接器件的插入损耗和回波损耗,在传统测量方法的基础上设计了一种新型的多功能差损回损测量仪。该测量仪系统由光路和电路两部分组成。光路部分利用光耦合器得到待测器件的损耗功率,经探测器接收并转换为电流;电流送到电路进行放大和A/D转换,并由单片机进行处理,测量结果由LCD显示输出。实验结果表明,该系统能够实时显示待测器件的差损和回损,达到0.05dB的精度。进一步测试结果表明,该测量系统可以达到70dB的高精度动态范围。     

一种共面波导馈电的超宽频天线研究(英文)

设计了一种共面波导馈电超宽带天线。该天线在单层覆铜介质基板上通过酸蚀制得,介质基板尺寸为26.0mm×29.0mm×1.5mm,材料是相对介电常数为4.4的FR4,利用仿真软件HFSS对天线参数进行仿真和优化。结果表明,通过在共面波导地面上刻蚀对称结构的多边形槽,天线频带宽度达到2.8～10.5GHz(S11≤-10dB),相对带宽达116%,该天线具有良好的方向图和增益性能,满足超宽带天线性能要求。     

基于CRLH TL结构的带通滤波器设计与研究

基于复合左右手传输线（CRLH TL）原理,利用微带与共面波导组合的双层介质结构,设计了一种新型带通滤波器。其等效左手电容由金属 绝缘体 金属（MIM）耦合结构提供,等效左手电感由蘑菇型零阶谐振器（MZOR）中的短路通孔实现。通过研究MZOR中U型槽长度变化对滤波器性能的影响得知,该带通滤波器具有结构紧凑,带宽较大,插入损耗较小等优点。HFSS仿真结果显示,滤波器的通带为3.4~7.2 GHz,通带内插入损耗低于-0.5 dB,回波损耗小于-11.5 dB。因此,该滤波器可应用于超宽带无线通信系统。     

一种四频段多L型缝隙天线研究与设计

设计了一款共面波导馈电的多L型缝隙天线.通过在一个三角形辐射贴片上开L形缝隙实现多频的性能, 优化调整L形缝隙的大小以及相关参数可以灵活控制其每个频段的带宽.该天线具有多频带、小型化等特性, 通过共面波导馈电和采用高介电常数基板的方法降低了天线的谐振频率, 使得天线可以工作在更低频段.通过电磁仿真软件HFSS13.0对天线性能进行大量仿真实验与计算, 该天线在回波损耗小于-10 dB以下时, 其工作频段为1.254~1.276 GHz、1.537~1.623 GHz、1.804~1.845 GHz、2.097~3 GHz.该天线的结构简单、易于加工实现, 能够满足GPS、第三代第四代移动终端内置天线的小型化和多频段的要求.     

四阶双模介质滤波器的设计和分析

理论分析了屏蔽腔中矩形介质的谐振频率,同时使用Ansoft HFSS对所设计的滤波器进行仿真分析。根据以往的双模结构,使用了利用切角进行双模耦合的新结构,对相邻腔体问的耦合采用耦合窗口和耦合杆相结合的方法。要求的滤波器参数指标为：中心频率f0=2140MHz,带宽BW=50MHz,插入损耗IL〈0．1dB,回波损耗RL〉22dB。仿真结果表明该结构可以更加有效地减小插入损耗,且体积比传统滤波器减小了很多,有利于器件小型化。