185GHz固态二倍频器研究

在毫米波及亚毫米波范围,通常采用半导体器件倍频方法获得固态源。该文首先建立了电路拓扑结构,采用CAD技术进行偶次倍频器的电路模型设计和仿真分析,主要工作包括利用非线性分析方法对二极管的阻抗—频率特性进行分析;最佳偏置点的仿真;输出阻抗匹配及输入阻抗匹配仿真;最后,通过ADS和HFSS等软件的联合仿真,设计出185GHz平衡式无源二倍频器。对该倍频器进行了加工测试,结果表明,在180GHz～190GHz,倍频损耗最小为16.8dB,最大为22dB。     

Ka频段微带四次谐波混频器

介绍了一种Ka频段的微带四次谐波混频器的混频原理和设计方法。该混频器主要由波导-微带过渡,输入、输出滤波器以及匹配网络和反向并联混频二极管对组成。根据计算机辅助设计软件的仿真结果,在介电常数为2.22,厚度为0.254 mm的RF-Duroid 5880介质基片上制作了电路。当射频频率为34.2~35.2 GHz,本振频率为8.525~8.775 GHz,中频频率为100 MHz时,测得的变频损耗小于10.5 dB,其中最佳值为8.5 dB。     

Ka频段高中频四次谐波混频器

介绍了谐波混频器的混频原理和设计方法,应用高频场仿真软件及谐波平衡计算软件,研究并实际制作了带有一维光子带隙结构的Ka频段微带全集成高中频四次谐波混频器。实验测得:固定中频频率为3GHz,射频频率在34～35.8GHz的频带内变化时,变频损耗小于14.5dB,最小变频损耗为11dB。表明这种高中频谐波混频电路的设计方案切实可行。     

应急通导终端系统天线设计

本文基于应急通导终端系统天线进行改进小型化设计。应用小天线理论分析了1.6GHz天线的小型化可能性,针对GB14391-1993M34中对1.6GHzS-EPIRB的性能要求及手持式终端系统的实际要求,为满足天线标称增益、天线轴比等要求,对该手持终端天线进行了优化设计,并且使用CSTMWS电磁场仿真软件对所设计天线进行仿真计算。对仿真结果进行比较,得出更适合手持式应急通导终端系统的小型化天线设计。     

8mm带状注扩展互作用振荡器研究

研究了采用带状电子束的周期加载矩形扩展互作用振荡器,分析该结构的优点、色散特性和耦合阻抗,并利用模拟软件进行了冷腔分析。设计出了工作波长为8mm的腔体结构,分析了工作模式为TM31模的场分布。按照冷腔设计结果进行了PIC粒子模拟,电压为19kV、电流为3A的带状电子束在纵向磁场为0.3T的约束下与腔体中的TM31模电磁波互作用。模拟结果表明,电磁波的输出波频率为37.9GHz,功率为3.5kW,验证了在该结构中带状注与高次模互作用的设计思想。     

C波段低成本带阻型低噪声放大器的设计

利用微波Office软件仿真设计了一种C波段低成本带阻型低噪声放大器,为了实现低噪声系数和小的电压驻波比,文中采用平衡式两级场效应管放大.通过采用一个带阻滤波器滤波,使得电路在通带低端附近有20 dB以上的增益抑制,加上一级单片放大,总增益大于30 dB.实验结果为:在4.8 GHz～5.25 GHz频率范围内,增益为34.9 dB,噪声系数<1.03 dB,带内增益平坦度<0.38 dB,输入驻波比<1.20,输出驻波比<1.15.在4.4 GHz～4.65 GHz频率范围内,增益抑制>21 dB.     

一种低驻波微带均衡器的研究

提出了一种低驻波的微带均衡器结构,并对该结构进行了理论分析、设计、制作和测试.该结构通过在微带线相隔四分之一波长处放置了2个加载了电阻的微带支节构造而成.测试结果显示,设计衰减量为3 dB,工作频带为3.2 GHz～3.4 GHz的微带均衡器的最小衰减量小于0.4 dB,最大衰减量为2.9 dB,驻波在整个工作频带内低于1.18,测试结果与设计值符合较好.     

基于U形槽的超宽带三陷波天线的设计

设计了一种小型三陷波超宽带天线,使用HFSS软件对天线的结构尺寸进行了分析和优化。通过在超宽带天线的辐射贴片和接地板上加载U形槽,使天线在3个窄带系统的工作频段实现陷波特性。这3个窄带系统分别是Wi MAX通信系统、WLAN通信系统和X波段信号下行频段通信系统,它们对应的工作频段分别为3.3～3.8 GHz、5.1～5.825 GHz、7.25～7.75GHz。最终仿真结果显示:该天线在3～10.7 GHz范围内其回波损耗小于-10 dB,且电压驻波比小于2,在所说3个窄带系统对应的3个工作频段内具有良好的陷波特性,可以有效抑制所说3个系统与超宽带系统产生的相互干扰,同时具有良好的辐射方向性。     

具有陷波特性的超宽带分形缝隙天线

结合超宽带缝隙天线和分形结构的优点,设计了一种具有陷波特性的超宽带分形缝隙天线.选择E形缝隙结构,并在缝隙下边缘采用树状分形,构造半波长谐振结构,实现了天线的陷波功能,有效地避免了超宽带频带范围内的系统干扰.给出了天线设计的总体思路,通过理论分析和仿真测试,对天线的阻抗特性、增益进行了研究.结果表明,该陷波天线的阻抗频带为3 GHz ～12 GHz,在5 GHz～6.25 GHz频带内具有陷波特性.同时,分形结构的引入极大地缩小了天线的尺寸.     

Q波段宽带四倍频放大组件研究

Q波段(33~50GHz)比Ka波段(26.5~40GHz)频率更高,对这一波段国内研究较少。该文设计了一种Q波段宽带四倍频放大组件,该组件包含两级二倍频器、两级之间的带通滤波器和一级毫米波功率放大器,最后通过微带到波导过渡输出。设计宽带带通滤波器的目的是为了抑制基波和三次谐波。测试结果表明,在33~50GHz的输出频率范围内,输出功率大于10.5dB,谐波抑制大于31.6dBc。该倍频放大组件具有输出频带宽、体积小、输出功率高以及谐波抑制度高的特点。     

220GHz回旋管模式竞争分析和数值模拟

当回旋管的工作频率提高时,为了增大腔体的半径,通常选择高次模式作为工作模式,这时回旋管中可能存在模式竞争,该文采用线性理论及多模非线性理论分析了所设计的220GHz回旋管振荡器中的模式竞争问题。编制了起振电流和多模非线性注波互作用计算程序,通过数值模拟计算出每个模式的输出功率对时间的变化情况,验证了回旋管中可能存在的3种平衡状态,证实了设计的合理性。     

时钟3.2GHz直接数字频率合成器的研制

阐述了时钟频率高达3.2 GHz的新型直接数字频率合成器的设计方案,由该方案设计的直接数字频率合成器最高输出频率可达1 500 MHz,并且可以产生线性调频、脉冲步进、调频步进等多种调制信号.通过对该直接数字频率合成器与DDS芯片AD9858进行相位噪声以及杂散进行对比分析,时钟为3.2 GHz的直接数字频率合成器不仅输出带宽得以扩展,其相位噪声在所测试点比AD9858要优10 dB,窄带杂散也较AD9858有很大提高.     

超宽带高速步进频率信号源的设计

针对现有频率合成方法难以产生同时具备宽频带和高速频率跳变能力信号的问题,提出一种基于直接数字频率合成和直接频率合成技术的混合频率合成方案.介绍了其实现原理、设计方案以及测试结果,最终实现了带宽为1.5 GHz、跳频时间小于50 ns的高速步进频率信号源,该方案实现简单,性能优越.     

填充等离子体介质筒慢波结构色散方程的研究

利用线性理论导出了注内外具有不同等离子体密度背景的介质筒慢波结构的色散方程，并对其进行了详细的计算和分析；由所得计算曲线可方便的确定出给定频率的此慢波结构的几何参数，为实际的工程设计提供了理论依据。     

LiNbO_3光波调制器的优化设计

在分析了外加电场对 LiNbO_3光波导导模作用的基础上,将外加信号引起的相移分解为理想相移和归一化相移,从而建立了一种对光波导调制器横向尺寸和纵向结构进行优化设计的新方法,并以共面波导强度调制器为例,给出了四组优化设计结果。     

利用模匹配技术对突变开放腔的分析

在模匹配理论的基础上,推导并建立了单级突变的矩阵方程,分析得出了多级突变级联及渐变情况下的处理方法。通过编制的计算程序,计算出多模情况下多级突变结构模匹配系数级联矩阵,并由矩阵参数得到所需的腔体谐振频率等物理特性参量。     

回旋速调管外接模式转换器研究

在模式耦合理论的基础上,详细讨论了8 mm高功率回旋速调管外接TE01~TE11模式转换器,采用波导轴线弯曲与波导半径渐变的结构和不同的相位重匹配技术进行优化分析,有效地抑制了寄生模式的转换,提高了输出模式转换效率,并得到了最优几何参量。