具有双陷波特性的超宽带带通滤波器

采用修改的多模谐振器(MMR)结构,通过输入输出端开槽形成交叉耦合,实现了一种结构紧凑的超宽带(UWB)带通滤波器。修改的多模谐振器在通带中能产生两个奇模、三个偶模,加载的阶跃阻抗开路枝节在通带的两边产生两个传输零点,提高了边缘选择性。同时在滤波器下方耦合双模阶跃阻抗谐振器形成具有双陷波特性超宽带带通滤波器,利用HFSS13.0验证。结果表明:该滤波器通带在2.61~11.21 GHz,其陷波频率分别发生在5.61,7.81 GHz,能有效抑制WLAN和X频段卫星通信系统对超宽带通信系统的影响,可适用于超宽带无线通信系统。     

源与负载感性交叉耦合的小型介质滤波器

为了提高滤波器的阻带衰减,研究了源与负载感性交叉耦合的小型介质滤波器。首次提出一种新概念：将源和负载看作准谐振器。以贴片电感作为源与负载之间、源与第二个谐振器之间的交叉耦合元件,两个准谐振器和两个介质谐振器可构成级联四节(CQ),一个准谐振器和两个介质谐振器可构成级联三节(CT)。分析了传输零点的位置,详细讨论了这种滤波器结构的设计方法。采用介电常数为80的介质陶瓷组装了3个两级介质滤波器,并进行测试,结果表明传输零点的个数和位置与仿真设计相符合。滤波器的体积小,均为14 mm×6.5 mm×10 mm。     

基于可调谐LC谐振回路的双频VCO

采用嵌有交叉耦合晶体管对的LC谐振回路结构,利用其固有的多种振荡模式,设计了一款用于多标准射频收发器的压控振荡器(VCO)。该电路通过变容管开关偏置的作用,操作于高频串联谐振和低频并联谐振两个模式,并且输出的所有频率都与谐波无关。通过累积型MOS变容管的调谐作用对LC谐振回路的节点阻抗进行改变,实现振荡器在两个模式下的切换。基于TSMC 0. 18μm 1P6M CMOS工艺实现文中所提出的VCO,测试表明:该VCO的振荡频率为2.92 GHz~3.23GHz和7.31 GHz~8.2 GHz,该两个频带的相位噪声分别为-128.22 dBc/Hz@1 MHz和-123.2 dBc/Hz@1 MHz。     

直线型交叉耦合介质窄带滤波器的设计与制作

为了减小滤波器的体积和提高阻带衰减,研究了直线型交叉耦合介质窄带滤波器。介质滤波器由三个TE_(01δ)介质谐振器和两根倾斜45°或135°的金属杆组成,中间谐振器与两端谐振器互相垂直,金属杆位于相邻谐振器之间。分析了两根平行金属杆和正交金属杆产生传输零点的工作原理,并用传输路途相位差的方法来判断零点产生的位置。用HFSS仿真软件详细讨论了谐振频率、耦合系数和外部Qe值与滤波器结构参数的关系,优化了滤波器的结构参数。采用相对介电常数为45的介质陶瓷制作了两个三级介质滤波器,滤波器的中心频率分别为3.76 GHz和3.74 GHz,3 d B带宽分别为50 MHz和64 MHz,插入衰耗分别为0.77 d B和0.51 d B,传输零点分别位于低端和高端,偏离中心频率大约100 MHz,其衰减大于63 d B,测试的各项性能均达到了设计要求。     

微带交叉耦合滤波器的简化设计

主要研究微带交叉耦合滤波器的简化设计。通过约束传输零点之间的关系,简化了带通滤波器交差耦合的拓扑结构,同时又较好保持了带通滤波器带外的抑制能力。在利用微带结构实现时,采用了谐振器顺序耦合的结构,降低了滤波器微调的难度。同时在第一和第四谐振器间增加一段传输线以引入交叉耦合,通过调整引入传输线的位置等可调整相应传输零点的位置,增加了滤波器设计的灵活性。仿真结果验证了相关方法的有效性。     

用于射频能量收集的低阈值CMOS整流电路设计

基于TSMC 180 nm工艺,设计了一款高效率低阈值整流电路。在传统差分输入交叉耦合整流电路的基础上,提出源极与衬底之间增加双PMOS对称辅助晶体管配合缓冲电容的改进结构,对整流晶体管进行阈值补偿。有效缓解了MOS管的衬底偏置效应,降低了整流电路的开启阈值电压,针对较低输入信号功率,提高了整流电路的功率转换效率(PCE)。同时将低阈值整流电路三级级联以提高输出电压。测试结果显示,在输入信号功率为-14 dBm@915 MHz时,三级级联低阈值整流电路实现了升压功能,能稳定输出1.2 V电压,峰值PCE约为71.32%。相较于传统结构,该低阈值整流电路更适合用于射频能量收集。     

交叉耦合在直线型波导滤波器中的研究

利用相位关系和交叉耦合的模型,提出了直线型波导滤波器的一种关于交叉耦合的具体实现方法:即在不相邻的腔体之间直接用同轴线引入交叉耦合。采用这种方法设计了一种五腔滤波器,应用HFSS软件进行了仿真验证。结果表明,所设计的滤波器整体结构得到简化,中心频率为8.5 GHz,带宽为150 MHz。     

谐振式硅基集成光学陀螺的偏振噪声建模与分析

偏振噪声是谐振式集成光学陀螺的主要光学噪声源,其存在大大降低了系统的精度,为了定量化研究谐振式集成光学陀螺偏振噪声的产生机理,利用琼斯矩阵和光束传播法建立了谐振式硅基集成光学陀螺偏振噪声模型,该模型综合考虑了波导传输介质中的光偏振态交叉耦合、应力双折射等的影响,有效地逼近了实际的物理系统。基于上述模型得出了谐振腔内二氧化硅波导本征偏振态交扰与陀螺极限输出之间的表达式。对波导谐振腔内与偏振相关的3个因素:输入光偏振态、温度波动和波导保偏性能进行了仿真分析。并通过在输入端插入高偏振度起偏器的实验装置,有效验证了所建偏振理论模型受输入光偏振态波动影响的正确性。     

改善高精度数字闭环光纤陀螺阈值方法研究

研究了改善高精度光纤陀螺阈值的方法,提出导致阈值增大的原因是陀螺存在死区,而死区主要由调制解调电路中的电子交叉耦合干扰引起。对光纤陀螺仪的数字闭环传递模型进行了修正,增加了反馈通道对前向通道中探测器输出信号的电子交叉耦合干扰项,并利用此模型对死区进行了实时动态仿真,仿真分析结果基本和实验现象吻合。与采取随机调制的方法不同,本文主要采取优化电子电路设计、改善电路电磁兼容性等方法抑制死区,同样取得了较好的效果。提出了一种新的测试光纤陀螺仪的阈值方法,测试结果表明,优化设计后,陀螺仪的阈值与陀螺的噪声水平相当。