高增益低副瓣圆极化微带天线阵的研制

以工作频率为4.14 GHz,5单元圆极化微带天线阵为研究对象,研制出了与馈电网络为一体、具有圆极化特性的微带天线阵.利用不等幅馈电网络实现了天线方向图的低副瓣,采用枝节匹配技术解决了圆极化微带天线阵与馈电网络为一体的工程实现较为困难这一技术难题.在此基础上,研制了天线阵实验样机,并对实验样机进行了测量,实验结果表明;该天线阵具有良好的圆极化特性和低副瓣特性,进而说明了该方法是有效可行的.     

Ka波段波导-微带转接器的设计

本文分析了Ka波段波导-微带探针转接微波特性,利用全波分析软件对它进行了仿真分析,设计了Ka波段波导-微带转接器,实验测试与仿真设计结果十分相近:在26.5～40GHz内插入损耗0.75～1.27dB,回波损耗-38～-23dB,该波导-微带转接器在整个频段内性能良好,符合工程应用的要求.     

基于紧凑微带结构的双频带通滤波器设计

基于多频段通信系统的发展需要,利用紧凑微带结构设计了一款新型双频带通滤波器。利用等边三角形贴片谐振结构,并配属与地平面相连的金属过孔,激励出2个不同的谐振峰。基于该新型谐振单元设计的滤波器具备双通带特性,通过引入缺陷地结构(DGS)和微带短枝节线,双频带通滤波器在频率选择性能上得到很大提升。该滤波器工作频段为2.4,5.8 GHz,对应的3 dB带宽为230,920 MHz。测试结果表明,原型滤波器呈现出双频带通特性,且与电磁仿真结果相互印证。     

Ka波段低温低噪声放大器的设计

介绍了Ka波段低温低噪声放大器的设计和试验结果。在物理温度20K的环境下,在4GHz频率范围内,噪声温度小于27K,增益大于18.5d B。     

一种Ku波段高增益双频双极化微带天线的设计

本文设计一款应用于Ku波段移动卫星通信系统的双频双极化微带贴片子阵天线,天线接收端为垂直极化,发射端为水平极化且收发共用贴片口径,通过增加一层掏空介质,不仅引入了空气层,并且增加天线结构强度;同时背向增加反射板,天线获得高增益和高隔离度。仿真结果显示4*4子阵具有良好的性能,VSWR<2.0以下带宽分别为12.25-12.75GHz和14.00-14.50GHz,隔离度在-35d B,接收端的增益分别在19.67d B,发射端增益20.28d B。     

一种W波段1W功率放大模块设计

本文设计了GaN基W波段输出1W功率放大模块。该模块主要由GaN MMIC功放芯片、石英基片微带探针波导转换结构和电源偏置转换电路构成。本文先对微带探针进行叙述,再对MMIC功放芯片建模优化仿真。最后对模块进行测试,表明微带探针波导转换结构仿真插损0.6dB以内,实测结果一致,说明设计和装配配合很好,模块饱和输出功率在90GHz-98.8GHz内输出功率均在29.5dBm以上,且在90.8GHz-94GHz频段内饱和输出功率在30dBm以上。     

基于高阻硅的毫米波IPD 滤波器研究

5G 通信迫切需要毫米波集成无源器件(Integrated Passive Device,IPD),要求该类器件低成本、高性能。基于高阻硅(High Resistivity Silicon, HRS)工艺设计并加工了一款四阶交叉耦合毫米波微带滤波器,基于测试结果和有耗耦合矩阵理论反提取得到四阶滤波器谐振器的真实无载品质因素。进而对高阻硅基的毫米波工艺参数(例如,损耗角正切)进行修正,利用电磁仿真软件进行验证;分析了金属粗糙度对于滤波器损耗的影响。修正后的模型仿真结果和测试结果吻合较好,验证了修正后毫米波段高阻硅基参数的有效性,为芯片级毫米波无源器件的设计提供了支撑。     

基片集成波导双极化环形缝隙天线研究

基于基片集成波导(SIW)结构,提出了一种具有高端口隔离度的双极化缝隙天线。天线正面蚀刻一个直径约为λ0/2的环型缝隙作为辐射源,工作于圆形SIW谐振腔的主模TM11;背面中心位置蚀刻微带交指电容,使SIW腔体电尺寸减小了约7%;采用一对正交微带线分别由两个端口为天线馈电。所设计的天线谐振在5.8 GHz频段,–10 d B阻抗带宽为1.7%,最大增益为8.5 d Bi,端口隔离度高于35 d B。测试结果表明,该双极化天线具有高隔离度、高增益的特点,可用于MIMO等无线通信系统中。     

一种新型V型槽圆极化微带贴片天线

提出了一种基于非对称V型槽加载的探针馈电圆极化单层钻石形微带贴片天线。通过调节V型槽的槽宽、槽长、开槽倾角及馈电点位置可实现微带贴片天线的圆极化辐射。研究了V型槽尺寸对微带贴片天线性能的影响。结果表明:介质厚度为0.051λ_0(λ_0为中心工作波长)时,天线的阻抗带宽大于9%(VSWR≤2),圆极化带宽为3%(AR≤3),最大增益可达6.29 d Bi,最小轴比小于0.5 d B。