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" 射频与微波"的相关文章

《电子技术应用》编辑部 聚合所有相关的文章

摘要:针对3 mm频段功率合成的需要,基于波导气密结构设计了一种8合1放大器,实现了W波段瓦级的功率输出。利用硅基芯片实现了模块的气密,创新地解决了W频段波导的气密需求。本合路结构基于波导合路原理,并对内部结构进行了电磁分析。而后使用高频仿真软件进行了建模、仿真,对比分析仿真结果与实物测试结果,表明该W频段基于波导气密结构的功率合成放大器的指标可满足设计要求。

摘要:设计了一个小型化全向微带滤波天线。天线由带通滤波器和微带天线组成,二者共用一个地平面以减小尺寸且采用缝隙耦合方式连接,带通滤波器蚀刻在微带贴片天线的馈线位置处,引入选频滤波功能,在输入馈线前端添加一个横向矩形贴片使整个系统达到良好的阻抗匹配。与传统的微带天线相比,所设计的滤波天线在不改变尺寸大小的基础上引入了选频滤波功能,在通带边缘体现出较高的选择性。仿真与测试结果表明,该滤波天线的阻抗带宽为2.31 GHz~2.56 GHz,且通带内增益平缓,平均增益约为2.1 dBi,在工作频段内呈全向辐射特性。

摘要:设计了一种适用于系留多旋翼无人机通信系统的天线布局,采用FEKO仿真软件进行了电磁兼容仿真分析,并进行了实装试飞。仿真及实测表明,该天线布局方式可适用于多旋翼无人机通信系统。

摘要:主信号源是同步辐射装置的关键组成部分之一,它不仅用于产生同步辐射光源各子系统所需的稳定度极高的参考信号,还用于生成整个装置的控制系统所需的高精度工作时钟。一般使用射频信号源作为主信号源,而商业射频信号源一般只配备单输出通道,远远不能满足同步辐射装置的需要,使用传统功分器对主信号通道进行扩展又存在幅度衰减、精度下降且相位不一致的问题。为解决上述问题,利用射频芯片AD9361,研究了对主信号源的单路输出进行扩展的方法。

摘要:针对某型号超短波接收机研制需求,使用ADS(Advanced Design System)软件对该超短波接收机射频前端进行设计与仿真。通过分析接收机的性能需求,结合接收机主要工作原理和技术指标选取二次变频超外差接收机结构做为实现方案,根据设计方案在ADS中建立了射频前端的系统级仿真模型,并对射频前端的噪声系数、灵敏度、增益和互调失真等多个关键指标进行了设计分析和仿真计算,结果表明该射频前端各项指标满足设计要求。

摘要:为实现高分辨率、低相位噪声、高杂散抑制、小体积、低成本的X波段频率源,同时解决传统锁相环频率合成频率分辨率低和直接数字式频率合成输出频率低的问题,提出了一种基于谐波混频和小步进锁相环改善相位噪声和频率分辨率的X波段频率源设计方法,采用了谐波混频输出粗步进射频信号与HMC830LP6GE锁相环输出细步进混频环的构架,降低模块的鉴相比并固定为1:1。实现了X波段频率源输出频率范围为8 GHz~12 GHz,幅度大于13 dBm,模块频率步进为1 MHz,杂散抑制优于60 dBc的特性,且相位噪声优于-115 dBc/Hz@10 kHz。该频率源具有跳频步进小、体积小、杂散低、相位噪声低等诸多优点,能够适用于各种需要小型化、低相位噪声、低杂散X波段频率源的应用场景。 关键词:X波段;频率源;谐波混频;相位噪声;杂散抑制

摘要:由于GaAs功率放大器输出功率较高,通常以脉冲体制应用于雷达系统及其他通信系统中。根据GaAs功率放大器的材料特性及国内现有工艺水平可知,其击穿场强较低,当GaAs功率放大器工作在漏极电源脉冲调制下,微波信号突然消失时,GaAs功率放大器的工作电流发生突变,则会形成电压过冲。当过冲电压较高时,容易击穿GaAs功率放大器。首先阐明了电压过冲的产生机理,通过理论分析,提出了几种改善电压过冲的措施,并在GaAs功率放大器中经过实测,将电压过冲从13.9 V降低到12.9 V,验证了其有效性。

摘要:针对超短波频段全向天线装机后的辐射方向图测试需求,提出了一种模拟多飞行状态的外场天线测试技术。外场测试系统采用地面固定辅助端测试小俯仰空域,空中无人机辅助测试大俯仰空域,着重阐述了无人机测试测试原理以及无人机绕飞或悬停方式下天线方向图测试方法。依据所提方法测试了不同俯仰角度下天线装机性能,从而验证不同机动条件下通信链路性能需求,为后续射频链路、射频兼容、射频隐身等测试验证提供基础数据和测试依据。

摘要:基于电子标签封装材料吸湿性对介电常数的影响和封装材料介电常数对电子标签超高频射频性能的影响,设计并制作了可测湿度的电网设备电子标签。在标签设计方面选取了具有较强吸湿性的尼龙材质作为封装材料和窄带宽的抗金属线型作为天线结构,在读写终端设计方面改进了获取电子标签激活灵敏度中心频点的功能。模拟应用湿度性能测试显示,可测湿度的电网设备电子标签测量的相对湿度与湿度计测量的相对湿度两者绝对差值平均是2.0%RH。该设计使电子标签带有传感器的功能,将标识和感知合二为一,基本满足相对湿度测量精度要求不高的应用需求。

摘要:设计了一款卫星通信领域的小型化可复用的接收前端,将950 MHz~2 150 MHz射频信号经过预选滤波、放大、混频等过程,下变频至720 MHz中频输出。首先介绍了电路的设计方案,并对主要技术指标进行了分析。接收前端的尺寸为105 mm×55 mm×9.5 mm。实现了小型化、通用化设计,可以复用在多种卫星通信设备。

摘要:太赫兹无线传能在空间应用具备潜力。介绍了现阶段主要的太赫兹产生和接收方法,针对太赫兹波可以在亚波长铌酸锂晶片间的无线传输的现象,分析了利用片上微结构增强晶片表面倏逝场的可能,从而能够增加片间太赫兹无线传能的距离,为太赫兹无线能量传能的应用提供了一种可行性方案。

摘要:利用现代计算机数控机床(Computer Numerical Control,CNC)铣削技术实现了中心频率为140 GHz的矩形波导带通滤波器。基于电磁仿真软件HFSS对该滤波器进行了优化设计和容差分析。采用CNC铣削技术完成了该滤波器的加工制备。测试结果与仿真结果吻合良好,表明该滤波器具备优越的性能:其中心频率为 140.2 GHz、3 dB相对带宽为10.1%,插入损耗小于0.5 dB,带内回波损耗优于25 dB,距中心频率±20 GHz处带外抑制大于30 dB。该结果进一步验证了利用CNC铣削技术加工140 GHz波段滤波器的可行性。

摘要:针对3 mm频段功率合成的需要,设计了一种波导气密结构的4合1放大器,用来实现W频段瓦级的气密功率合成输出。本设计引入硅基结构实现了W频段组件的气密,解决了传统3 mm频段波导组件难以气密的难题。本设计基于波导合路原理,运用高频结构仿真软件对气密波导合路结构进行了建模与仿真。通过对比模型的仿真结果与样机实测数据,表明该W频段波导气密功率合成放大器的指标可满足设计要求。

摘要:介绍了一种S频段500 W高稳相固态功放的工程实现。根据实际工程需求,采用4片功率芯片进行大功率合成,在2 025 MHz~2 120 MHz频率范围内实现输出功率大于600 W的固态功率放大器。采用了低附加相移电路设计、微波板材模块化设计、功率回退等措施,实现了在0℃~30℃的环境温度条件下,输出功率在1 W~500 W功率范围内,功放输出端相位变化小于11.5°,满足了厘米级扩频测控系统对S频段固态功放的工程技术要求。

摘要:涡旋电磁波不同轨道角动量(OAM)模态的正交性可以作为新的信息复用维度进一步提升系统通信容量。设计了一种基于双环圆形阵列的涡旋电磁天馈系统,可同时产生±1、±2四模态涡旋电磁信号。暗室测试及系统联试结果表明,设计的天馈系统模态间隔离度好,可完成4路同频BPSK数传信号的同时传输且无误码,实现了系统通信容量的提升。

摘要:基于高温共烧陶瓷(HTCC)工艺,介绍了一款封装尺寸为7 mm×7 mm×1.2 mm 的四侧无引线扁平陶瓷 (CQFN)型外壳,以满足毫米波微波器件封装的小型化需求。就如何解决陶瓷外壳高频信号传输时电磁泄漏问题,利用仿真软件分别从信号传输的不同方向对屏蔽地孔作了设计与优化。通过仿真对比,对不同区域的地孔与电磁信号的屏蔽关系进行了论述和总结。结果显示,外壳传输端口可覆盖0.1 GHz~40 GHz的宽频率范围,其插入损耗≤0.65 dB,电压驻波比≤1.50。

摘要:设计了一种应用于微波无线通信系统的紧凑型低成本FDD收发前端组件,在有限的体积内集成了一路接收通道、一路发射通道、两组变频需要的本振源。采用表面贴装芯片和微波多层板的实现方式,在保证优良性能的同时,兼顾了经济性和装配容易性。首先介绍了收发前端的架构设计,并针对关键无源电路、有源电路进行了详细设计,对主要性能指标进行了分析。对加工的组件进行了实测,发射通道输出功率大于20 dBm,接收信号范围为-60 dBm~-20 dBm,接收中频输出功率恒定为-10 dBm。

摘要:提出了一种SoC芯片时钟方案,并设计了两种版图方案。针对模块中产生电磁干扰的原因进行分析,通过判断信号间隔离度仿真结果,可提前识别版图方案中是否存在信号间干扰风险,进而恶化SoC芯片输出模拟信号质量。根据信号间隔离度仿真结果指导版图设计,并给出优化版图方法,改善了信号间隔离度性能。测试结果表明,版图设计两种方案的仿真结果与实测结果吻合,验证了仿真结果的准确性、可参考性。

摘要:针对传统VHF波段功率放大器存在的体积大、效率低、谐波干扰严重等问题,利用集总参数元件设计了一款工作于该波段的小型化、高功率、高效率功率放大器。通过在功率放大器的输出匹配电路中引入多级LC谐振网络,实现了对谐波分量的有效抑制,提高了功率放大器的线性度和效率,也改善了电磁兼容性。实物测试结果表明,该功率放大器的饱和输出功率约为44.9 dBm,饱和功率增益为14 dB,功率附加效率为62%,性能优良,具有较好的实际工程应用价值,可广泛应用于航空、航天等领域。

摘要:设计了一种适用于机载垂尾顶部安装的超短波一体化天线,实现了天线与天线罩结构和性能上一体化。对一体化和分离式两种形式的超短波天线进行了研究,采用曲流和匹配加载技术实现了天线的宽频带工作特性,在工作频带内实测驻波比≤2.5,相较于分离式天线,一体化天线解决了天线与天线罩之间的加载耦合效应而导致天线增益下降的问题,在全频带增益提高了约2 dB,重量降低了1.9 kg,天线性能得到全面提升。

摘要:采用基于串并联结合馈电的方法设计了一种高增益垂直极化全向天线。采用印刷偶极子天线作为基本辐射单元;将4个该基本辐射单元组成串馈阵列以提高天线增益;为进一步提高天线增益和改善串馈阵方向图的频偏特性,将两个四元串馈阵列并联起来,并通过微带线从并联中心馈电;最后将金属支撑与微带馈电网络对称设计,实现良好的馈电和改善水平面方向图的不圆度。制作了天线实物并进行了测试,实物的测试结果表明,天线在7.4 GHz~8.4 GHz的频段内VSWR≤2,阻抗带宽为13%。在工作频段内天线方向图不圆度小于2.5 dB,增益大于8 dB。此外,天线的横向尺寸小于0.7λ0。该天线结构紧凑、加工方便、性能优良, 可应用于宽带、高增益、全向空域覆盖的通信系统中。

摘要:为了降低频率综合器的相噪和复杂度,提出了一种新的低相噪频率综合器的设计方法。它利用谐波发生器产生低相噪的高频信号,同时采用集成压控振荡器的频率合成器芯片LMX2820来直接产生输出信号和反馈信号,反馈信号和低相噪高频混频后产生低频的反馈信号,通过这种内置混频来降低分频值的方式来实现低相噪。采用该方法实现的13.75 GHz~16.25 GHz(不包含15 GHz)频率合成器,其相噪指标优于-102 dBc/Hz@1kHz。

摘要:针对目前频谱资源拥挤所提出的频带间高隔离度需求,提出了一种新型的小型化高抑制度波导滤波器。在传统波导滤波器的非相邻谐振腔间引入新型的波导CT型感性交叉耦合结构,使其在阻带产生有限的传输零点,进一步提高带外抑制,缩小了滤波器的体积,且降低了因腔体个数而引入的损耗。同时,根据其结构的不连续性,采用模式匹配法进行优化设计,设计周期短,性能很好。

摘要:在工作频率为2.4 GHz的背景下,基于所设计的Doherty功率放大器,设计了一种改进的多模开关控制和包络跟踪调制的Doherty功率放大器。设计中使用的电子管是Renesas的GaAs晶体管NE6510179A。设计的Doherty峰值输出(32.0 dBm)时功率附加效率达到27.2%,回退6 dB时的功率附加效率为27.0%。在与搭建的包络跟踪模型级联改进后,新结构对低输出功率的功率附加效率有一定程度的改善,在中高输出功率部分的线性度有较大的改善。

摘要:量子超导计算芯片的测试需要几十甚至上百路高频微波信号输入,普通微波信号源一般只有1~2个通道,远远不能满足测试需求;若集成多个信号源以扩展信号通道,不但体积庞大,成本昂贵,信号源的同步控制也是一个难题。针对上述问题,基于功放及功分技术,提出了对微波信号源的一路输出进行等功率扩展的方法,设计了集成了衰减器、功放和功分模块的信号源等幅扩展装置。利用微波信号源、频谱仪、网分等测量仪器搭建实验平台,对所设计信号源扩展装置的性能开展实验研究,同时验证基于功放、功分技术的微波信号源扩展方法。实验结果表明,所提出的方法能保证所扩展信号的中心频率、功率与源信号高度一致,各扩展通道的信号相位稳定性好,相位长期漂移控制在±1°以内,满足了量子超导计算芯片测试的需求。

摘要:现代发射系统对功率放大器的工作频带和功率等级提出了越来越高的要求,而基于新型GaN功率器件的功放设计可以满足这些新的需求。采用GaN HEMT进行基本功放单元设计,并创新性地采用非对称结构的5路径向功率合成器实现整机所需功率同时提高整机效率。该功率放大器工作频率为1.65~3 GHz,实测输出功率大于500 W(CW),电源转换效率大于25%,较同类产品在效率体积等指标上有较大提升。该产品适用于高功率系统应用,如EMC测试、电子对抗等。

摘要:设计了一种低无源互调的三频同轴腔体合路器。通过设计公共腔的抽头结构并对其相对腔体位置进行调谐,优化设计谐振腔之间台阶的高度,以降低互调失真,从而减小三阶互调。在满足设计指标的基础上设计一款基于DCS1800、TD-SCDMA2100、WLAN2600的低互调三频合路器,并进行了加工制作和实际测量。测量结果显示,得到3个频带的三阶互调值分别小于-172.50 dBc、-169.75 dBc、-173.30 dBc,满足要求,并验证了设计的可行性。

摘要:通过分析GaAs pHEMT器件特性设计了一款两级高增益、低功耗的低噪声放大器。采用两级结构提高低噪声放大器的增益,设计了一种共用电流结构,降低了放大器的功耗,同时降低电路噪声。输入、输出匹配均采用LC阶梯匹配网络,具有良好的匹配性,并使用CAD软件对电路进行设计优化。电路仿真结果表明,在中心频率12 GHz下实现了增益为27.299 dB、噪声系数为0.889 dB、S11和S22均小于-10 dB的性能,工作带宽为600 MHz。此低噪声放大器作为12 GHz频段的接收机的前端设计研究,具有一定意义。

摘要:基于探针测试方法进行X波段功率器件外壳端口的仿真与测试差异性研究。在使用仿真软件对其进行优化后,通过HTCC(高温共烧陶瓷)工艺线制备和生产,发现使用GSG探针对该端口进行测试后的插入损耗远远大于仿真结果。通过对照实验和仿真验证等实验方法,分析出插入损耗仿真与测试的差异来源于辐射损耗,导致信号在返回路径的信号完整性受到影响。对结构进行相应的优化后插入损耗大幅减小,证明辐射损耗是造成差距的原因,通过电磁屏蔽可以得到有效解决。该研究可以为大功率器件类封装外壳的设计、测试和使用提供借鉴意义。

摘要:提出了一种基于LC串联单元的三模混合集成小型化滤波器电路拓扑。该电路拓扑具有对称性,主体由4个LC串联单元所构成的“星型”结构组成,能够通过对其并联于地的LC串联单元中元件参数的调节实现对滤波器双零点的自由调节。基于奇偶模分析方法,给出了所提出滤波器拓扑的综合设计方法,并采用基于商业化硅基表贴电容的低成本混合集成技术研制一款具有明显小型化特性的三模多零点带通滤波器。所研制的滤波器仿真与测试结果吻合良好,其中心频率为2.6 GHz,3 dB带宽为1.34 GHz,插入损耗典型值为1.6 dB,能够在4~12 GHz的频带范围内实现30 dB的抑制能力,其面积尺寸为3.2 mm×1.9 mm(0.03λ0×0.02λ0)。

摘要:电磁信号在穿透带电介质板时由于电磁波的散射等原因其信号强度会降低,甚至会改变电磁波的极性。为了测量电荷本身对电磁波衰减的影响,设计了带电介质板对电磁波的衰减实验,选取了PP板、PVC板、PMMA板等典型介质板,对电磁波信号衰减进行了实验研究。研究结果表明介质板带电会增强对电磁波的衰减,且随着电量增加,衰减增强。

摘要:设计了一种应用于无线侦收系统的小型化超宽带接收组件,在有限的体积内集成了两路变频接收通道、两个本振源及一个校准源。采用毫米波高本振的超外差二次变频架构,降低了组合干扰抑制的难度。基于一系列多功能芯片进行电路的小型化设计,腔体正面微波电路和反面控制电路通过通孔进行互联,有效减小了组件厚度和横向尺寸。利用内部校准源产生信号,通过ADC采集DLVA电压进而调节数控衰减器的方式,可优化双通道增益及一致性等指标,基本可以做到免调试,提高了批生产效率。

摘要:设计了一种基于多层硅转接板堆叠的垂直互联结构,对DC-60 GHz频段内不考虑和考虑硅表面SiO2层的两种层间结构的垂直互联仿真结果进行对比,证明了硅表面SiO2层存在会对谐振频率及阻抗等射频性能产生影响;对后者垂直互联结构进行参数优化,射频传输性能较好,频率40 GHz以下时回波损耗S11小于-30 dB,60 GHz以下整体S11小于-15 dB,插入损耗S12在50 GHz以下大于-0.32 dB;研究了硅表面SiO2绝缘层厚度变化对射频信号传输性能的影响,结果表明适当增加其厚度有助于垂直互联结构性能优化。

摘要:针对卫星L波段通信转发系统的要求,设计了一种新型星载L波段宽带高增益圆极化微带天线。微带天线整体采用侧馈的馈电方式,采用H型缝隙耦合馈电方式以实现宽频带,采用威尔金森移相功分器实现两信号间相位差来满足圆极化,增加天线背部反射板和板间泡沫层以提高增益并稳固结构。通过电磁仿真软件分析可得:在中心频点1.45 GHz处增益为8.3 dBi,轴比为0.7 dB,增益大于7.5 dBi且回波损耗小于-10 dB时相对带宽为23.5%。天线加工实测结果与仿真结果基本一致,对L波段无线通信系统设计有一定指导意义。

摘要:为实现X波段四路并行开关电路并有效提高通道间隔离度,提出了基于新型微组装技术的X波段高隔离开关的方案。根据指标,对单刀双掷开关进行性能分析和控制电路设计,同时,在结构方面进行腔体和多层板层叠设计,保证了4个开关之间的隔离。采用软件建模与仿真,并对其通道间的隔离度进行了测定,以减小腔体效应。经过优化,在中心频率处可以将端口的隔离度控制在50 dB以上。利用微组装工艺,实际制作了X波段开关组件,通过实测数据与仿真结果对比,验证了组件性能的优越性。该设计方法独特,实用性强,适于在实际工程中推广。

摘要:双工器和功分器是通信系统中两个重要的器件,为了减小通信系统的尺寸,将功分器集成到双工器内部形成双工-功分器。与一般双工器相比,可以实现两输出端口功分输出。该双工-功分器主要由矩脊波导过渡、脊波导带通滤波器和脊波导功分器组成。基于消失模的脊波导带通滤波器有插入损耗低、结构紧凑、通带及阻带带宽宽等优势。用HFSS进行建模仿真优化,仿真结果表明在71~76 GHz波段,回波损耗大于12.9 dB,S32和S42基本维持在-3.8 dB左右;在81~86 GHz波段,回波损耗大于12.5 dB,S31和S41基本维持在-3.85 dB左右,通道之间的隔离度大于43.2 dB,两输出端口的幅度基本一致。实物的测试结果与仿真结果呈现良好的一致性。

摘要:为了解决巡航导弹面临动态预警机雷达威胁下的突防航迹规划问题,提出一种改进深度强化学习智能航迹规划方法。针对巡航导弹面对预警威胁的突防任务,构建了典型的作战场景,给出了预警机雷达探测概率的预测公式,在此基础上设计了一种引入动态预警威胁的奖励函数,使用深度确定性策略梯度网络算法(Deep Deterministic Policy Gradient,DDPG)探究巡航导弹智能突防问题。针对传统DDPG算法中探索噪声时序不相关探索能力差的问题,引入了奥恩斯坦-乌伦贝克噪声,提高了算法的训练效率。计算结果表明,改进的DDPG算法训练收敛时间更短。

摘要:根据RAM-C高超音速飞行试验数据,给出一种鞘套反演建模法,能够以一维实验数据,构建三维局部电磁传输通道。在此基础上,采用非均匀介质射线跟踪法,研究鞘套对L和S波段部分频点的能量传输干扰。研究发现,在所关注频段,鞘套显示出一些新的影响特征,例如传输汇集效应,电磁能量在局域具有沿特定方向传输的现象。该研究结果可进一步促进对电波在鞘套中传播行为的理解,也为相关问题研究提供了一种更贴近实际物理背景的建模方法。

摘要:针对卫星X波段通信系统大范围数据传输的需求,设计具备高增益圆极化可宽角度电扫的星载相控阵天线。此天线阵元采用底馈的馈电方式,利用切角技术实现圆极化,利用开槽技术实现小型化。天线阵列错层排布,使其整体的辐射性能最优化。通过发射组件模块、波束控制模块和电源模块的合理布局和设计优化,使其电扫波束可在离轴角0~60°、方位角0~360°内变化。此单机经加工后测试结果良好,对X波段通信系统尤其是相控阵天线的设计有一定的指导意义。

摘要:基于GaAs pHEMT工艺设计了一款2.3~2.7 GHz双模式低噪声射频接收前端全集成芯片。该接收前端芯片包含一个单刀双掷(SPDT)收发开关及一个带旁路功能的低噪声放大器。一方面,采用带源级电感负反馈的共源共栅结构实现了放大器模式,将SPDT开关作为放大器输入匹配网络的一部分,一体化优化设计获得最少元件及较高Q值的输入匹配网络,进而实现低噪声、高增益和良好的输入回波损耗匹配;另一方面,采用多组开关联合实现了旁路功能用于衰减高输入功率的射频信号。测试结果表明,在2.3~2.7 GHz的宽频带范围内,实现的接收前端芯片在LNA模式下的噪声系数可达到1.53~1.64 dB的较低水平,且增益在18.1~19.2 dB之间,在2.5 GHz时输入1 dB压缩点为-1.5 dBm;在旁路模式下,插入损耗在工作频段内维持在约6~7 dB的水平。

摘要:利用锁相环与多次倍频的方式设计了一个Ka波段的用于小型化交会参数探测单元的频率源。该频率源输出频率为36 GHz,输出功率大于15 dBm。在设计时使用数学建模的方法对锁相环各个部分进行建模,然后得到系统的传递函数,通过对闭环系统的系统函数分析,得到能够使系统稳定工作的系统参数。最后使用裸芯片以微组装的形式加工到RO4350和RO5880基板与腔体上,并完成测试。测试结果表明,使用数学建模的方式能够得到稳定工作频率源。

摘要:辐射干扰问题是制约电源产品高频化、小型化的因素之一。基于场路耦合的仿真思路,建立MOSFET的电磁场有限元模型和高频变压器的等效高频电路模型。结合从SIwave电磁仿真软件中提取的PCB网络参数,对一款5 W输出的反激变换器的板级辐射干扰进行联合仿真,并对比了两种高频变压器模型对远场仿真结果的影响。实验结果表明,在230 MHz以内的频段3 m远场仿真超标频点与实测吻合,验证了该仿真方法的正确性,且简化的变压器二电容模型具有更宽频带的适用性;所得到的近场电磁场分布表明MOSFET和变压器副边的整流二极管是主要的辐射源。

摘要:硅基射频场效应晶体管具有线性度好、驱动电路简单、开关速度快、热稳定性好、没有二次击穿等优点,在HF、VHF和UHF波段具有广阔的应用前景。针对射频场效应晶体管宽带、高增益和高效率的应用需求,基于标准平面MOS工艺,采用平面分栅(split gate)结构,通过优化结构和工艺参数研制出一款工作电压为28 V的硅基射频垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(VDMOS)。该器件在30~90 MHz频段范围内,小信号增益大于19 dB,在60 MHz频点下连续波输出功率可以达到87 W,功率附加效率达72.4 %,具有优异的射频性能。

摘要:当两个较强信号同时被接收机接收时,为了降低其产生的三阶交调分量对接收机造成的干扰,提高接收机的无杂散动态范围,提出了一种高线性度接收机信道设计方案。通过对信道链路合理的增益分配、恰当的元器件选型,实现了输出三阶截断点(3rd-order Output Intercept Point,OIP3)为45 dBm的接收机指标。采用MCM(Multichip Module)技术实现了接收机小型化的硬件设计,并用改进的测试方法进行了测试,验证了此接收机良好的动态范围特性。

摘要:许多手持终端设备都需要一种轻便、紧凑的接收和发射天线,FPC天线以重量轻、厚度薄等特点收到广大设计师的青睐。为获得适合尺寸、带宽和增益的天线,提出一种以FPC软材质为集成平台,采用传输线与天线为一体化设计,在保持天线大小不变的情况下,通过增加耦合枝的方式增强辐射单元能量耦合,从而有效改善带宽和提升增益。传输线与天线一体化设计可以有效利用天线空间,改善端口特性。通过仿真与实际测试,天线带宽满足在470 MHz~510 MHz工作频段,S11<-10 dB。在490 MHz处S11<-12 dB,有效增益0 dBi。

摘要:依据噪声系数定义,推导出了包含混频器接收机的级联噪声系数公式,根据公式很容易计算和分析器件噪声、增益及镜频抑制度对整机噪声系数的影响。镜频抑制滤波器位置要在低噪声放大器后尽量靠近混频器,滤波器前的增益以及滤波器镜频抑制度要足够大,至少大于20 dB。通过合理的结构设计以及镜频抑制后,二次、三次下变频接收机噪声系数分别比镜频噪声完全不抑制时降低接近6 dB、9 dB。

摘要:射频微系统是未来电子器件小型化的发展趋势,球珊阵列(BGA)封装是其常用实现形式之一。由于BGA封装无法连接矢网进行测量,因此对射频BGA封装的测试技术进行研究,设计了一款可应用于DC-40 GHz射频BGA封装的测试夹具,并为其设计了校准件,解决了射频BGA封装的测试问题。仿真结果显示,在DC-40 GHz频段内,工作状态的测试夹具回波损耗优于18 dB,设计的开路校准件的回波损耗小于0.88 dB,直通和延迟线校准件的插入损耗都小于1.1 dB,符合校准的设计要求。该产品具有良好的电接触性,且具有免焊接、可重复使用、易加工、取放料方便的特点,对于标准尺寸的BGA封装具有通用性。

摘要:介绍一种可进行程控切换的射频开关箱设计。该方法根据射频识别(RFID)和Over–the-Air(OTA)测试系统对多频段产品测试需求以及路径校准需求,通过合理的结构设计和系统布局设计,实现RFID-OTA测试系统射频开关箱路径的程控切换,使测试系统可自动完成不同频段下的测试路径校准以及产品的性能测试。

摘要:面对无芯片RFID标签小型化、紧凑式的发展,以及为降低传统RFID标签的成本,提出了基于1/4圆环谐振单元的一种小型化、极化不敏感、无源无芯片射频识别标签,在频率6 GHz~11.5 GHz范围内,具有4.39 bit/cm2的高编码密度。通过矩阵束算法(MPM)对标签的极点提取,对比仿真数据与算法提取数据,所设计标签满足识别的准确性要求,且具有良好的数据编码性能。

摘要:为了满足微波器件进行高分辨率、非破坏性微波矢量近场测量的需求,提出了一种基于金刚石氮空位(NV)色心的全光学微波近场矢量测量技术。该技术利用NV色心对其轴向的圆形极化电磁场的敏感特性,将粘有金刚石NV色心的锥形光纤探头作为传感器,在外部静磁场环境中测量得到具有8个峰的光探测磁共振(ODMR)谱,并在每个ODMR谱峰所对应的微波频率下测量微波器件表面不同NV轴方向的电磁场分量分布,从而得到微波近场矢量测量结果。最后,利用3 μm金刚石颗粒对谐振频率2.87 GHz的微带天线进行近场矢量成像,实验结果证明了该方法的有效性,可广泛用于芯片电磁兼容测试、集成微波芯片失效分析、数字电路信号完整性分析等。

摘要:提出了一种低成本、瓦片式Ka波段有源相控阵天线。该相控阵天线系统采用三维集成的方式将CMOS多功能芯片、GaAs芯片、天线阵列以及功分网络等集成在一块微波多层板上,极大地降低了整体高度。通过射频垂直互联以及低频插针实现相控阵天线射频部分与变频模块、波控模块和电源模块等部分互联。测试结果表明,在Ka频段内,该有源相控阵天线在所有平面内均实现了± 25°的扫描范围下可获得7.7%的带宽,且扫描范围内增益变化平稳,变化小于1 dB,副瓣电平优于14.5 dB。整个有源相控阵的整体高度小于52 mm,发射ERIP达66 dBm,接收G/T大于7.55 dB/K,收发切换小于150 ns。综上,该瓦片式有源相控阵天线具有高集成度、小型化、低成本等特点,有着很高的工程应用价值。

摘要:介绍了一款Q波段采用对脊鳍线微带过渡结构的5 W固态集成功率放大模块。利用HFSS软件对四路波导T型节以及对脊鳍线微带过渡结构分别进行模拟仿真,仿真结果表明,四路波导T型节插入损耗可以控制在0.1 dB以内,对脊鳍线微带过渡结构插入损耗可以控制在0.1 dB以内。对四路合成/分配器进行背对背安装,并进行直通测试,测试结果表明,在43.5 GHz~45.5 GHz频段内插入损耗在2 dB以内,可以推算合成效率大于80%。选用2 W的功放MMIC作为实验样片进行装配,采用金丝键的方式进行射频连接。对整个功率放大模块进行测试,测试结果表明,在频率43.5 GHz~45.5 GHz频段内,饱和功率输出大于5.7 W,增益大于10.5 dB,效率大于9.5%。该结构在微波毫米波功放领域具有广阔的应用前景。

摘要:在印刷单极子天线上刻制零磁导率谐振器(MZR),使MZR的谐振频率低于并融合于天线的谐振频率,不但可有效减小天线整体尺寸,还可增加天线带宽。设计并制作了原型天线,测试结果表明,加载MZR后的印刷单极子天线的阻抗带宽可以显著向低频段扩展。由于天线具有电小结构,保证了辐射的全向特性和波束指向稳定性。同时基于微带线模型对MZR加载天线机理进行了讨论分析。

摘要:为了在局部热点区域实现系统容量的成倍提升,需要能支持高频、大带宽工作的无线网络基础设施进行超密集组网,采用GaAs HBT工艺设计出适用于5G微基站的4.8~5.0 GHz三级高增益、大输出功率放大器。利用伪差分结构来抑制接地寄生电感的影响,通过片外低损耗LC巴伦完成单端与差分对之间的转换,结合有源自适应偏置网络与RC负反馈电路,并应用宽带匹配与预失真补偿的方法,基于ADS仿真验证了在中心频点4.9 GHz处可实现35.8 dB的功率增益与33.5%的峰值功率附加效率,且工作频带内能输出不低于35 dBm的饱和功率,可满足典型应用场景对网络信号无缝覆盖的要求。

摘要:结合时域有限差分法、物理光学法以及非均匀媒质射线跟踪方法,研究了电推进羽流对卫星电磁传输环境的影响,开发了一款电推进羽流电磁效应仿真软件。因软件采用低频与高频算法相结合的计算构架,故可为这类问题分析提供宽频域的解决方案。最后,通过C#平台对所编制程序进行交互设置,为羽流-卫星系统电磁特性分析提供了一种便捷的手段。研究结果对推动仿真软件国产化可起到一定促进作用。

摘要:新一代半导体材料GaN相比于Si、GaAs等材料,具有禁带宽、击穿场强高、热稳定性优异等特性,在宽带功放的设计中被广泛使用。基于CREE公司的两款GaN功率芯片进行级联,匹配电路为集中元件和分布元件混合,采用负反馈技术提高带宽,RC并联网络提高稳定性,设计了一款20 MHz~520 MHz的宽带功放。利用ADS软件对芯片模型和匹配电路进行优化仿真和实际调试,在20 MHz~520 MHz频段内,功放模块饱和输出功率大于9 W,增益大于29.5 dB,漏极效率高于40%,带内平坦度为±0.7 dB。

摘要:研究设计基于CBB(Common Building Block)架构的宽带通信雷达一体超外差接收机,旨在提供一种快速、高效的多用途接收整机设计方法。该方法设计7种共用基础模块,各自实现接收整机中的一部分技术与功能指标;对7种共用基础模块按照各自特点进行系列化研制、生产,形成各自的产品库;在通信雷达一体超外差接收机的设计中,结合技术指标要求,选用相应的共用基础模块进行组合,即可完成相应的整机设计工作。此方法的优点是:简化整机设计难度、减少重复开发、缩短研制周期、提高产品成熟度,以及便于设备的测试、维修等。

摘要:集成电路和系统级封装中的隔离器位于电源网与有源器件之间,保证有源电路的直流偏置和射频隔离,且其拓扑形状与电源网结构适配为宜。针对传统的隔离器形状复杂、设计繁琐、难以嵌入电源网的问题,提出一种楔形隔离器。其拓扑结构形似集成电路条状电源网络,由外臂、底轨和内轨组成,根据阻带频率决定内轨的位置。当外臂张角一定时,无论内轨位置如何,都能使隔离器在阻带内表现出很高的输入阻抗。使用三维电磁场仿真对设计思想进行验证,并使用印刷电路工艺设计原型隔离器进行实测。仿真和测试结果证明了隔离器的有效性。它的结构简单,非常适合通过修改芯片电源网局部形状来实现。其设计过程便捷,即使数字工程师也能轻松操作。

摘要:针对X频段多波束相控阵组件小型化、模块化的设计需求,结合多芯片组件技术、微波毫米波高密度垂直互连技术,利用HFSS对半开放式准同轴引脚进行优化设计,同时采用上下腔三维布局方式,设计了以ML-SL-SL-CPWG和ML-SL-CPWG作为无引线引脚的小型化X频段接收组件SiP微系统模块。接收组件增益≥32.8 dB,噪声系数≤3.0 dB,整个模块体积仅为12.5 mm×15 mm×5.4 mm,较原有二维平面链路系统面积缩小了63%,体积缩小了76%,同时模块化设计在系统应用中具有极大的优势。

摘要:5G平面波模拟器是一种新型的空口测量系统,通过对系统中阵列天线各个天线单元进行合理的幅度相位激励,在近场距离合成准平面波。在准平面波环境中既可以进行传统的无源天线指标测量,又可以进行基站射频指标和系统性能指标测量。平面波模拟器系统能够有效压缩测量空间,从而大大节省测量系统成本,是空口测量取代传统传导测量的一种重要技术方案。从5G平面波模拟器的发展历程、设计方法及应用等几个方面进行了论述。

摘要:微带线和同轴是微波系统中常见的两种传输线,两种传输线在低频段一般的互连方式是直接焊接,同轴内导体焊接在微带线的金属带线上,外导体安装在微带线的接地面上。这种连接方式在低频段内对微波信号的传输影响很小,在毫米波频段内,这种连接方式会导致毫米波信号的损耗增大。因此设计了一种毫米波频段微带同轴转换结构,这种转换结构在微带线和同轴之间增加一个补偿孔结构,有效降低了微带同轴转换结构的驻波比和插入损耗,提高整体系统的性能。

摘要:射频功率源作为射频电源系统的核心组件之一,其频率固定、转换效率低下,已经成为了制约射频电源系统发展的瓶颈。针对这一问题,提出了射频功率源在双频率工作模式之间自由切换的设计方案。采用直接数字式频率合成器(Direct Digital Synthesizer,DDS)作为射频信号源,选用德国IXYS公司的MOSFTE完成小信号的放大,提高了输出频率稳定度和转换效率;采用并联电感的方法降低了开关时的功率损耗;利用数控式选择开关切换选频网络,从而实现系统在双频率下的适配。同时对提出的方案及理论进行Multisim仿真验证。经过实物测试,该射频功率源可以在300 W额定功率下实现13.56 MHz和27.12 MHz双频率选择输出,转换效率能够达到90.1%。

摘要:设计了一种应用于无线电侦收领域的小型化超宽带接收前端,将0.1 GHz~18 GHz射频信号经过预选滤波、放大、混频、带宽滤波和增益控制等过程,形成中频信号。首先介绍了电路设计方案,并针对接收前端的主要指标进行了分析与设计。整个前端尺寸为119 mm×61 mm×9.5 mm,工作频率为0.1 GHz~18 GHz,典型增益35 dB,并可根据项目需求在30 dB~40 dB之间调节。

摘要:为了解决多芯片组件高密度互联的难点,设计了一种基于复合多层板工艺的板间微波互联结构。优化后的多层互联结构在10 GHz~20 GHz范围内只比直通微带的插损大0.1 dB,驻波比大0.3;而在30 GHz~40 GHz范围内只比直通微带的插损大0.3 dB,驻波比大0.4,具备良好的微波特性。该多层互连结构具有工艺简单、成本低廉的优势,可以很好地解决组件高密度互联问题。

摘要:雷达散射截面(RCS)是雷达隐身技术中最为关键的概念之一,它表征了目标在雷达波照射下所产生的回波强度。无人机在复杂电磁环境下具有“小(低RCS)、慢(速度慢)、低(低飞)”的特点,而且受地理因素、气象因素和非合作雷达辐射源等干扰的影响显著。针对以上特点,给出了在复杂电磁环境的无人机的RCS特征及对雷达回波特性的影响,介绍了各种复杂电磁环境下无人机的RCS的研究进展。

摘要:针对频谱特征法在设计无芯片标签中面临的编码容量与标签尺寸的矛盾问题,提出了一种新型无芯片标签结构。设计的标签由介质集成波导和位于表面贴片上的互补分裂环构成。标签谐振频率可通过调节互补分裂环内外环的开口角度实现,其中外环负责大范围的频率粗调,内环用于小范围的频率细调。标签工作于4 GHz~6 GHz频率范围,尺寸为25 mm×15 mm,编码密度高达4.86 bit/cm2。通过仿真验证了与理论分析的一致性,相比传统的无芯片标签,该结构可以在不增大标签尺寸的前提下提高编码容量,同时介质集成波导为标签提供了高选择性,使标签保持了较高的频谱分辨率。

摘要:虽然一致性几何绕射理论(UTD)理论上可以应用于由非均匀有理B样条(NURBS)建模的任意形状的曲面,但UTD表面衍射场的计算中有一个巨大挑战,即难以确定爬行波在任意形状的NURBS表面上传播的测地线路径。在微分几何中,测地路径满足测地微分方程(GDE)。因此,引入了一种通用且高效的自适应变量欧拉法来解决任意形状的NURBS曲面上的GDE。与传统的欧拉法相比,所提出的方法采用形状因子(SF)ξ来有效提高跟踪精度,并扩展了UTD在实际工程中的应用。 算法的有效性和有用性可以通过数值计算结果进行验证。

摘要:随着现代通信技术的快速发展,对天线提出了体积小、频带宽、多频段工作的性能要求,同时解决频谱资源短缺和频谱利用率低的问题也迫在眉睫。将轨道角动量(OAM)这种新的频谱复用资源与超宽带天线技术相结合,设计了一种超宽带OAM天线。仿真结果表明,OAM天线的工作频带覆盖Ku、K和Ka多个频段,在高频的微波段可产生多种模态的OAM波束;同时各模态的OAM波束具有良好的旋转性和对称性,并分析了不同OAM模态波束的特点;最后发现在多频段上不同频点产生相同模态的OAM波束时,其能量集中性基本保持一致,这在一定程度上说明了此OAM天线的可行性和有效性。

摘要:提出了一种小型化微带带通滤波器,包含4个折叠阶梯阻抗谐振器。与传统均匀阻抗谐振器和阶梯阻抗谐振器相比,折叠阶梯阻抗谐振器充分利用其所占电路区域,可节约近50%的电路尺寸。由于同时存在相邻和非相邻耦合,该滤波器中可构建起3组不同的交叉耦合路径对,以产生3个不同的传输零点,从而有效提高滤波器的选择性和阻带宽度。滤波器样品的仿真与实测结果吻合良好,其过渡带滚降速度达100 dB/GHz,且抑制度优于33 dBc时的阻带达11.5 GHz。与一些同类工作相比,该滤波器的相对电尺寸缩减23%,满足微波电路的小型化需求。

摘要:在简述5G移动通信对于射频测试提出新要求的基础上,着重介绍了测试成本小、不确定度低的5G射频室内测试方法,包括室内微波远区场模拟方法、室内真实工作场景模拟方法和无源互调测试方法,并重点分析了其中阵列天线法平面波模拟器、5G信道模型等关键技术。

摘要:介绍了一种加法型增益与偏置可数字控制的1.5~2.5 GHz模拟复相关器的设计原理及实现过程,并分别在点频与宽带输入信号情况下,评估了复相关器的等效相关带宽与相位的测量精度,以及在不同输入功率情况下的信噪比。实验结果表明,此模拟复相关器的增益与偏置可实现数字自动调整,在1 GHz工作带宽内幅度变化不超过1.5 dB,等效相关噪声带宽达到0.905 GHz,相位测量精度优于2.5°,在输入功率为-13 dBm时,信噪比达到13 dB。

摘要:设计并制作了一个发射/接收一体的鸟笼线圈,该线圈采用正交激发/接收,谐振频率可以达到400 MHz,在9.4T成像系统中,可对H原子成像。Workbench测试表明,该线圈Q值较高,两个通道的隔离度达到20 dB。进行了样品测试,结果显示图像均匀、信噪比高、对比清晰。该线圈设计工艺简单,成本较低,对于超高场磁共振成像射频线圈的设计与制作具有一定的借鉴意义。

摘要:针对移动通信及射频识别等多应用频段覆盖的需求,提出一种新型分裂生长式分形结构,利用π型四边形雪花结构进行分裂生长式迭代算法,实现了高度集成的等效复合辐射边,研制了一款分裂生长式分形微带天线,能够同时覆盖移动通信的900 MHz频段、1.9 GHz频段和射频识别的2.45 GHz频段,3个工作频带的回波损耗最小值都低于-20 dB,工作带宽都大于0.2 GHz,天线在3个工作频段都具有高稳定辐射特性。该天线成功实现了移动通信系统和射频识别多体系兼容,有望用于通信及远程身份识别及支付体系。

摘要:实现了一款GaN超倍频功率放大器。基于CREE公司型号为CGHV60040D裸芯片,通过对芯片外围键合线和微带线进行建模及电磁场仿真,利用最佳负载阻抗匹配的原理,并借助仿真软件设计优化了宽带匹配网络,最终完成了一款工作在2~6 GHz的单管宽带功率放大器。对所设计的宽带功放模块进行脉冲测试,在1.8~5.5 GHz的宽频带范围内,增益为10~13 dB,输出功率43 dBm以上,功率附加效率(PAE)达到40%以上。

摘要:射频与微波因其一系列独特的特性,对其他安防探测手段形成了有效补充,使得这项技术在安防领域的应用研究取得了飞速的进展,并已经在出入口人体安检、小型无人机捕获、周界安防以及电子射频识别(RFID)等场合发挥了重要的作用。在安防环境日趋复杂的今天,射频与微波技术在维护公共安全方面已经成为不可或缺的组成部分。