基于人工传输线的小型平衡型Wilkinson功分器（英文）

提出了一种基于人工传输线并采用双面平行带状线实现的小型平衡型Wilkinson功分器。该器件采用人工传输线取代传统传输线以减少电路尺寸,同时引入双面平行带状线结构用来实现功分器平衡的功能。设计的功分器尺寸仅为传统Wilkinson功分器的25%。测试结果表明,设计制作的平衡Wilkinson功分器在0.83GHz至1.05GHz带宽范围内相位平衡度±1.28°,幅度平衡度±0.17dB,回波损耗大于16.79dB,端口隔离度大于16.21dB。测量结果和仿真结果吻合良好,证实了该功分器具有良好的性能。     

基于人工传输线的小型微带Wilkinson功分器

提出了一种基于人工传输线的小型微带Wilkinson功分器,该器件使用由LC元件构成的人工传输线取代传统传输线,并使用交指电容和贴片电阻进行端口隔离。设计制作的Wilkinson功分器中心频率为915MHz的微带3dB功分器,等幅同相地将输入功率分配到2个输出端口,尺寸仅有传统Wilkinson功分器的25%,端口幅度平衡度±0.2dB,相位平衡度±1°。实验结果表明:功分器带宽为0.49～1.20GHz,插入损耗小于3.2dB,回波损耗大于10dB,仿真结果和测量结果吻合较好。     

异面带状线馈电的宽带双极化蝶形天线

针对通信与雷达系统对双极化与宽带天线的要求,提出了一种基于带状线馈电的双极化蝶形天线。通过两对互相正交的蝶形阵子实现了天线的双极化,并采用一种新型的微带线转异面带状线的巴伦给两对正交蝶形阵子平衡馈电。异面带状线为平衡传输线,满足了蝶形阵子对于平衡馈电的要求。在馈电点处由同轴线对微带线馈电,经渐变微带线转化为异面带状线,最后由两组异面带状线给两对正交蝶形阵子馈电。测得该天线实现了69.23%的阻抗带宽,在6.8~14GHz频带内电压驻波比(VSWR)小于2。为使天线单向辐射且改善天线增益,将天线放置于反射吸收腔内。测得天线在6.8~18GHz的频宽内VSWR基本小于3,天线增益在8~12GHz频带内大于0.11dB,天线前后瓣比大于15dB。因此,所提出的双极化蝶形天线可用于宽带通信系统中。     

宽带Wilkinson功分器的粒子群优化设计

提出了一种采用圆弧型结构的宽频Wilkinson功分器的优化设计方法。在研究奇模-偶模分析理论的基础上,首先,根据奇-偶模分析理论得出设计电路的参数方程,接着采用粒子群算法对方程进行优化,获得具体的设计参数,有效提高功分器的设计效率与准确性。为了验证设计方案的正确性,设计了8~12 GHz的宽带功分器。测试结果显示,在工作频段范围内,各端口回波损耗小于-20 dB,传输损耗小于3.4 dB,隔离度小于-20 dB,实物测试结果与仿真结果吻合良好,验证了设计方法的可行性。     

0.22 THz二维电磁带隙波导和阵列天线设计

基于二维电磁带隙（EBG）结构,设计了工作在0.22 THz的直波导传输线和90弯波导传输线。数值模拟结果显示:直波导和弯波导的S21参数在0.22 THz处均大于10-5 dB,20 GHz模拟频带内的S21参数分别大于-0.001 dB和-0.003 5 dB。EBG结构很好地阻止了电磁波在电磁带隙内部的传播。基于EBG结构波导,设计了3 dB功分器和H面扇形喇叭阵列天线。数值模拟结果显示:功分器的S21参数在0.22 THz处为-3 dB,阵列天线方向性为17.1 dBi,具有较小的旁瓣和后瓣,E面和H面方向图均具有良好对称性。     

基于混合左右手和人工传输线的平面双定向耦合器

利用人工传输线作为右手传输线,与混合左右手传输线(CRLH-TL)进行耦合,实现左手传输线和右手传输线的混合耦合,构造了一种新型的定向耦合器。该耦合器具有后向耦合、小型化、结构紧凑的特点。实验测试结果表明:耦合器的工作频率在1.3~1.8 GHz,相对百分比带宽达到32%,实现了10 dB的耦合度,比常规微带线定向耦合器具有更大的耦合度调节范围,隔离度大于25 dB。实验测试结果与电磁仿真结果相吻合。     

一种基于分形结构的复合左右手传输线及其在小型化功分器中应用

首先提出了一种基于互补开口单环谐振器对(CSSRRP)的新型谐振式复合左右手传输线(CRLH TL)和其等效电路模型. 采用Bloch理论对等效电路进行了深入研究, 推导了CRLH TL工作于平衡态的计算公式. 通过等效电磁参数提取, 证明了该结构的负折射率与后向波传输特性. 其次在CSSRRP中引入Koch分形结构, 设计了工作于WiMAX波段的电小平衡零相移传输线. 最后基于设计的零相移传输线制作了一分四串联功分器. 对其进行测试, 测试结果与仿真结果完全符合, 从而验证了设计方法的正确性. 与传统统蜿蜒线状一分四功分器相比, 本文提出的功分器带宽有效展宽56%且尺寸缩减了42%. 基于分形CSSRRP的左手传输线必将在小型化无线通信系统中得到广泛应用.     

基于同轴波导的1分16功分器的设计与实验

针对高功率固态源多路功率分配技术的需要,设计并研究了一种基于同轴波导的多路功率分配器件。通过分析同轴波导传输特性与阻抗匹配理论,利用电磁仿真软件设计了一种S波段1分16功分器模型,并加工出实物进行实验测试。实验结果表明：该功分器在2.28～2.86 GHz,相对带宽约23%频率范围内,输入端反射系数S11≤-15 dB;在2.37～2.57 GHz,相对带宽约8.1%频率范围内,输入端反射系数S11≤-20 dB;输出幅度不平衡度±0.1 dB,相位不平衡度±5°。该功分器满足输出幅度与相位一致性要求,可应用于S波段百瓦级连续波功率分配。     

X波段高功率微波一维相扫漏波天线阵

研究了一种可一维相扫的X波段高功率微波漏波天线阵,该天线阵由高功率微波功分网络、移相器和漏波平面阵组成。漏波平面阵由8个矩波导漏波线阵组成,增益29.6dB,口面效率70%,设计功率容量0.91GW;功分器网络采用圆波导TM01-双矩波导TE01模式变换和串列式矩波导功分器形式,输出端口间的不平衡度小于1.6dB,设计功率容量1.1GW;移相器采用侧壁簧片弯进改变矩波导宽度,实现0~360°移相,单路功率容量150MW。整阵相扫性能的全波仿真分析结果表明,在主瓣增益下降3dB的情况下,扫描角度可达到±40°。     

一种用于60 GHz通信的S型结构左手材料的设计

基于对S型结构的理论分析,将中心频率设置为60 GHz,通过合理的改变单元结构中相应的尺寸以实现所需电谐振和磁谐振频率,并且经过优化以实现负介电常量和负磁导率的重合频段尽可能理想.运用反演参量提取方法进行电磁参量提取,可以得到本设计在58.1～61.4 GHz频段内其ε和μ同时为负,即左手频段,分析散射参量的仿真结果,在58～62 GHz频段内S21大于-3 dB,在59.8～60.4 GHz频段内,S11小于-20 dB,因此该设计结果可以运用于60 GHz通信滤波器和天线等器件的研究与设计.     

Design of Millimeter-Wave Power Divider with Coupled Line

A novel 35GHz 3dB power divider using coupled transmission line is presented. Unlike conventional Wilkinson divider circuit, only the 50 transmission lines are used in the design. The impedance matching can be achieved by coupled transmission line even mode characteristic impedance. The predicated and measured performances agree well.     

同轴高功率超宽带功分器研究

 运用同轴结构，研制出高功率超宽带功分器，采取先阻抗变换，再功分的形式，以简化机械加工难度。运用高频仿真软件进行仿真分析，研制出一分为二和一分为四的功分器，再组合成为一分为八的功分器，高压实验表明该功分器能耐高压，驻波测试表明阻抗匹配较好，从测量的传输参数可以看出输出各端口幅度一致性较好。证明了该高功率超宽带功分器可以用作实际的高功率天线阵列。     

A Novel Millimeter-Wave Power Combining Circuit

This paper presents the analysis and design of a novel millimeter-wave power combining circuit. This combing circuit is composed of a new style 3-dB combiner, which achieves low-loss, wide-band, and symmetric power division. Different from conventional Wilkinson hybrid, the proposed combiner requires no isolating resistor, and is easier fabricated and more suitable for millimeter integrate circuits. Analytical and experimental work on a two-way combining circuit with wave-guide ports in Ka-band shows the combiner has an insertion loss of 0.2dB, and a power-combining efficiency above 80% in 32–33GHz is obtained.     

A terahertz on-chip InP-based power combiner designed using coupled-grounded coplanar waveguide lines

This article presents the design and performance of a terahertz on-chip coupled-grounded coplanar waveguide (GCPW) power combiner using a 50 μm-thick InP process. The proposed topology uses two coupled-GCPW lines at the end of the input port to substitute two quarter-wavelength GCPW lines, which is different from the conventional Wilkinson power combiner and can availably minimize the coverage area. According to the results obtained, for the frequency range of 210-250 GHz, the insertion losses for each two-way combiner and four-way combiner were lower than 1.05 dB and 1.35 dB, respectively, and the in-band return losses were better than 11 dB. Moreover, the proposed on-chip GCPW-based combiners achieved a compromise in low-loss, broadband, and small-size, which can find wide applications in terahertz bands, such as power amplifiers and signal distribution networks.     

W波段基片集成波导缝隙阵天线的研究

介绍了一种低成本高效率的W波段4×4基片集成波导(SIW)缝隙阵天线。天线阵为双层结构,上层为辐射层,采用宽边纵向偏移缝隙驻波阵,可以实现高的辐射功率,下层为馈电层,采用SIW串联缝隙馈电方式,减小了传统功分网络带来的传输损耗和实现难度。对天线阵进行了优化设计,采用标准低成本PCB工艺制作了天线阵实物样品并进行测试。测试结果与仿真结果吻合较好,天线阵在94 GHz时,最大增益为16.8 dB,反射系数-30.1 dB,-10 dB带宽为92.6~96 GHz,副瓣电平19.5 dB,天线阵口径效率为83%。