基于微带线-槽线转换的具有陷波特性的超宽带带通滤波器

利用阶跃阻抗槽线多模谐振器和微带线与槽线的信号转换,设计了一款具有陷波功能的超宽带带通滤波器。滤波器在一块介质基板上制作而成,基板接地面上有一条终端短路宽度不均匀（阶跃阻抗）槽线谐振器,基板的另一面有两条与槽线谐振器垂直的“L”形的开路微带线,作为滤波器的信号输入和输出端口,在这两端口的附近各刻有一条“U”形的槽线,以实现滤波器的陷波功能。仿真和实测表明了滤波器的工作带宽可达3.2GHz-11.4GHz,其中陷波带宽为5.2GHz-5.75GHz。     

微带线-槽线馈电缝隙等角螺旋天线设计

被动雷达导引头为探测与跟踪目标可采用宽带等角螺旋天线,针对降低等角螺旋天线剖面,该文提出一种低剖面背腔式微带线-槽线馈电缝隙等角螺旋天线。微带线-槽线巴伦(Balun)中渐变微带线将同轴线激励的不平衡电场最终转化为槽线处平衡电场。实测结果表明,该缝隙等角螺旋天线实现了1:9的电压驻波比(VSWR)带宽,良好的辐射方向图与圆极化特性。在天线背面加入高度仅有0.05L(L为最低工作频率所对应自由空间中波长)的反射腔,腔内放置矩形环状吸波材料,有效拓展了天线低频段带宽。测试结果表明带有反射腔的缝隙等角螺旋天线实现了1:6.4的电压驻波比带宽,天线增益大于4 dB,良好的圆极化与方向图特性。平面化、一体化的馈电方式与低剖面反射腔有效降低了缝隙等角螺旋天线剖面,测试结果验证了该文所提出的微带线-槽线巴伦馈电缝隙等角螺旋天线设计方法的有效性。     

具有陷波特性的超宽带带通滤波器设计

提出了一种超宽带微带带通滤波器。该滤波器结构简单,仅由单级平行耦合线和两个对称的1/4波长的短路截线构成。连接至平行耦合线两端的短路截线在通带两端各产生一个衰减极点,增强了该超宽带滤波器的选择性。为了消除无线网络的干扰,在提出的滤波器结构上添加开路短截线,使该滤波器具有通带内陷波特性。利用电磁仿真软件进行优化仿真,本文设计的超宽带带通滤波器的通带范围为3.1~10.6 GHz,插入损耗小于1 dB,陷波频段为5.8~5.9 GHz,陷波深度达到–40 dB。     

一种具有陷波特性的Vivaldi天线设计

提出了一种具有陷波特性的新型超宽带Vivaldi天线。采用双Y巴伦实现了微带-槽线过渡,利用多阶阻抗变换器解决了宽带阻抗匹配问题。通过在微带线上添加狭缝,实现了对WLAN应用频段(5.125~5.825 GHz)的隔离,使该天线具有陷波特性。在仿真设计的基础上制作了实验模型,并对其进行了测量。实测结果表明:在超宽带UWB(Ultra Wide-Band)应用频带(3.1~10.6 GHz)范围内,除隔离频带(5.1~6.0 GHz)以外,该天线的驻波比VSWR≤2,辐射方向图定向性较好,且交叉极化较低,从而证明了该天线设计的实用性。     

一种新型微带/槽线混合结构的宽带魔T

提出一种新型宽带平面魔T结构,该魔T基于传统的微带混合环的原理设计而成,为扩展工作频带,采用了微带-槽线混合结构,通过将槽线T接头功分器的反相输出特性与微带T接头功分器的同相输出特性相结合,从而实现两输出端口的宽带和/差输出。测量数据表明该魔T结构可实现超过25%的相对工作带宽(输入端口回波损耗低于-10dB),在工作频带(4.3~5.6GHz)内,其传输插损小于1dB,两对隔离端口的隔离度分别为-30dB和-20dB。     

基于槽线与微带过渡结构的高隔离巴伦设计

提出了一种基于槽线与微带过渡结构的新型高隔离巴伦。首先,本设计采用槽线与微带的过渡结构,它与魔T的腔体结构类似,能够在工作频段内输出严格平衡的两路信号。同时采用槽线与微带的过渡结构可以使本设计更加紧凑方便地集成于一层基板上,这种紧凑的平面结构可以很好地克服腔体魔T体积大,不易集成的缺点。然后,在距离槽线到微带过渡结构半波长处的输出端口加由电阻和微带线构成的隔离网络,这样就可以产生很好的隔离度。实测结果显示,该巴伦在7~10GHz的插损为1.9dB,隔离度在6.1~11GHz大于17dB,并在6.2~7.3GHz和8~11GHz频段内隔离度大于20dB,两输出端相位差为180°。     

一种微带线-槽线功分器馈电的 超宽带印制偶极子天线

提出了一种微带线-槽线结构功分器馈电的超宽带印制偶极子天线。利用微带线与槽线所构成T 形 结的电磁耦合功能,通过合理选择微带线开路枝节及槽线两端U 形凹槽的位置和尺寸,功分器实现了信号的超宽带 范围内等幅异相分配。仿真表明天线的10dB 回波损耗带宽覆盖了3. 1 ~ 10. 6GHz 的频段范围。加工制作了天线, 测试结果表明仿真与实测吻合良好。     

具有陷波特性的UWB带通滤波器设计

基于复合左右手传输线理论,设计了一款新型超宽带(UWB)带通滤波器。该滤波器结构简单且尺寸只有0.288λg×0.105λg(4.58 mm×12.62 mm)。通带为2.9~10.75 GHz,3 d B,10 d B分数带宽分别为115%,153.8%,通带内插入损耗小于0.5 d B,回波损耗小于–16.5 d B,边带抑制能力为–31.5 d B。为了抑制WLAN信号对超宽带通信系统的干扰,利用加载短截线谐振器的方法对该滤波器进行了陷波处理,陷波深度大于20 d B。滤波器实物测试与仿真结果相吻合,能应用于超宽带通信系统中。     

宽带巴伦的研究与仿真

在宽带Marchand巴伦设计中,为获得高宽带,并得到较好的端口匹配性能,采用三线耦合微带线代替双线耦合线增加耦合度以扩展带宽。同时利用电容、电感补偿法和阻抗网络法提高端口匹配性能。仿真结果表明：在满足宽带的要求下,端口匹配度、输出平衡度和相位差都得到较大改善。在20GHz～55GHz带宽内,S22,S33均小于-15dB,S23小于-10dB,S21在-3.6dB左右,幅度差为0.1dB左右。     

一种平衡微带线-槽线馈电的新型引向天线

提出了一种结构紧凑的印刷引向天线,采用平衡微带线-槽线馈电,充分利用了空间,以减小馈电网络面积和天线尺寸.使用电磁仿真软件CST Microwave Studio(R)对天线的结构参数进行了优化设计,并根据仿真所得到的电流结果对天线的宽带特性和定向辐射特性进行了解释.测试结果表明,该天线在1.88～3.06GHz的频带内反射系数低于-10dB,相对带宽达到了47.3％.在工作频段内增益为4.0 ～ 6.3dBi,天线总体尺寸为0.34λ0 ×0.58λ0,其宽频带可以用于PCS/UMTS/WLAN等多个领域,而简单的结构和较小的尺寸对于组成阵列也是有益的.     

带陷波特性的多模谐振超宽带滤波器设计

超宽带的频段是在3.1～10.6 GHz,中心频率是6.85 GHz。无线局域网的工作频段为5.2 GHz和5.8 GHz,其与超宽带频段产生了冲突,会对超宽带系统形成干扰。在多模谐振超宽带滤波器的基础上,加入开路支节,设计了具有陷波特性的滤波器,可以消除无线网络的干扰。仿真结果表明,该滤波器在超宽带频段内屏蔽掉了无线局域网的频段,实现了滤波器的陷波功能,使滤波器获得了较好的抗干扰能力。     

双耦合线巴伦设计

基于微带耦合线的四端口网络模型,提出了一种双耦合线巴伦,根据最小反射系数准则,推导出巴伦应满足的阻抗方程,并给出不同带宽所要求的耦合线奇偶模阻抗.最后给出ADS仿真结果及实验结果.     

微带巴伦馈电圆锥等角螺旋天线设计与实验

无源雷达导引头一般采用宽带天线以满足对空间辐射源的探测和跟踪。圆锥等角螺旋天线具有宽频带和圆极化的辐射性能,因此它是一种合适的无源雷达导引头天线实现方案。为了满足实际项目的需要,本文开展了圆锥等角螺旋天线的设计和实验研究。设计了具体的天线结构和参数,采用微带粘结技术实现圆锥表面共形的等角螺旋天线臂的加工和焊接。设计了一种超宽带微带平衡-不平衡转换器(巴伦)以实现对设计天线的馈电。在微波暗室内对加工的天线进行了测量,给出了辐射方向图、增益、轴比等测试结果。实验结果表明,对于频带1GHz到5GHz工作频率范围,本文设计和加工的天线性能可以满足技术要求,其实验结果为本天线的实际应用奠定了基础。     

一种基于平面螺旋电感的不平衡变压器的设计

提出了一种基于0.13μm工艺,采用平面螺旋电感结构的宽带单片不平衡变压器。该电路的中心频率为23 GHz。在中心频率附近,模拟结果显示,单端口损耗为8 dB,在20~30 GHz频率范围内,两端口信号幅度误差为1 dB,相位误差为5°。     

宽频化与小型化微带天线的研究与设计

以微带天线技术为基础,以工作于ISM频段微带贴片天线为例,采用Ansoft公司的电磁仿真软件HFSS,对不同介电常数、不同介质板厚度、矩形贴片开槽开缝、加载寄生贴片等微带贴片天线进行了仿真。通过数值分析,阐述了介电常数、基板厚度、贴片开槽、寄生贴片等因素对微带贴片天线尺寸和频带宽度的影响。仿真结果表明,设计能够实现两种性能的天线结果,天线的宽度达到36%。天线的尺寸缩小了34.2%。     

一种h形缝隙多频微带天线设计

通过对传统缝隙微带天线的分析,提出了一种h形缝隙微带天线.该天线具有多频带、小型化等特点,通过加载短路探针和在接地板挖槽的方法降低了天线的谐振频率,提高了带宽.利用基于有限元法的电磁仿真软件HFSS11.0对天线的特性进行了仿真,仿真结果表明,该天线在回波损耗S11＜-10 dB时,其工作频段为2.38～2.79 GHz,4.59～4.75 GHz和5.12～5.90 GHz,尺寸比普通微带天线降低了62.43％,从而验证了这种设计方案的有效性.该天线结构简单易于实现,能够满足无线局域网802.11a/b/g/n移动终端内置天线的多频带和小型化的要求.     

Design and Analysis of Millimeter-Wave Marchand Balun with Interconnected Transmission Line

This paper presents the design and analysis of general baluns of Marchand-type with a transmission line connected between two sections. A series of new expressions of S-parameters are derived for such type of Marchand balun. The relations between the length of interconnected transmission line and the imbalance of Marchand balun are discussed. By using analytical method, a millimeter-wave Marchand balun was designed and simulated by the full-wave electromagnetic software HFSS, and fabricated in 0.15 μm pHEMT GaAs process. The measurement results show that the balun achieves low insertion loss and good balance in the band of 24–40 GHz. The results are in good agreement with the simulated ones. The theoretical analysis is verified.     

一种宽频高增益的Ku 波段微带天线设计

微带天线的固有窄带特性是限制其受到广泛应用的重要原因之一。运用寄生单元和引入空气间隙等技术,设计了一种适合Ku波段的宽频带高增益天线。微带天线的设计采用新颖的椭圆寄生贴片,同时引入空气层,这样不仅降低了微带天线的Q值,还达到增加微带天线带宽的目的;同时半椭圆寄生单元的引入也进一步提高了天线的增益。仿真及测试结果表明,天线回波损耗小于-10dB的相对带宽达到23.7%,同时带内增益基本大于8dB。     

微带一分五宽带Wilkinson功分器的设计制作

针对功分器被应用于功率放大器、相控阵天线、混频器和多路中继通信机等微波设备中。其性能的好坏直接影响到整个系统能量的分配和合成效率。设计了一种工作频带在0.7～2.5 GHz的微带一分五宽带功分器,根据优化结果制作了器件实物。采用Ansoft Designer、Serenade以及HFSS软件进行协同仿真,仿真结果表明,该功分器在整个频带范围内具有良好的性能指标,器件测试结果与仿真结果吻合,适用于通信、功率分配合成系统中。