用于实现LTCC双平衡星型混频器的宽带巴伦设计

文章介绍了用于实现LTCC（Low Temperature Cofired Ceramic,低温共烧陶瓷）双平衡星型混频器的宽带巴伦设计。该巴伦是基于LTCC技术设计的多层结构巴伦,由2个相同的Marchand巴伦组成,采用宽边耦合线结构,提高了耦合系数,从而增加了巴伦的带宽。设计的巴伦在5．575～6．775GHz的频率范围内,其幅度不平衡度小于0．1dB,带内相位差为180±6°,可应用于C频段LTCC双平衡星型混频器。     

基于LTCC技术的星载Ku频段接收机下变频通道

利用低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic,简称LTCC)技术,设计制作了一种可应用于星载Ku频段接收机的下变频通道。该通道将放大器、混频器、滤波器等芯片或器件利用LTCC基板集成技术集成在多层LTCC基板内,实现了接收机的下变频通道中各个模块电路间的紧凑连接与集成。测试结果表明,下变频通道电性能满足指标要求。其尺寸为65mm×43mm×8.5mm,重量仅为76g。     

基于LTCC的基片集成波导滤波器仿真设计

文章详细论述了基于LTCC工艺的基片集成波导（SIW,Substrate Integrated Waveguide）滤波器的设计方法和步骤。并在此基础上,设计出了2个Ku频段具有椭圆函数响应的SIW滤波器。应用上下2个SIW谐振腔的耦合开孔位置不同,分别引入了正负耦合形式,从而能够实现具有椭圆函数响应的滤波器。验证了上下两腔之间为多层金属化耦合孔或单层金属形成的耦合窗,都可以达到引入耦合、进而实现特定的滤波响应的目的。这种基于LTCC的SIW滤波器具有尺寸小、设计灵活、电性能优良的优点。     

一种LTCC技术宽带巴伦的设计

文章采用LTCC技术中一种新材料——生瓷带41110设计了一种宽带巴伦。仿真结果,带宽可达2．58GHz～7．85GHz,驻波小于1．1,幅度不平衡度小于1dB,相位不平衡度小于±5°。     

平面巴伦的理论分析

微带耦合线巴伦的相关结论和公式在很多文章中被引用,并且在巴伦的设计过程中起着必不可少的作用,但几乎没有资料对这些结论、公式和巴伦的工作特性给出具体的分析和充分的说明。文章就微带耦合线Marchand巴伦的工作原理和特性做了具体分析和推导,有利于设计者快速掌握巴伦的特性和设计要点。最后,设计了一个C波段（中心频率为6GHz）的平面巴伦,利用ADS软件仿真巴伦在不同状态下的各个S参数曲线。     

一种应用于C频段形状可调线性化器设计

文章利用低温共烧陶瓷（Low temperature co fired ceramic, LTCC）低插损，高集成，小温漂、易集成等优点，设计实现了一款小型化、高性能LTCC线性化器。根据电路原理，设计仿真了一个基于LTCC技术的C频段线性化器，该线性化器频率范围为3.7~4.2 GHz，通过改变线性化器的二极管偏置电压可调整线性化器的增益扩张和相位扩张特性，从而匹配与之级联的功率放大器的增益和相位压缩，改善级联系统的非线性特性。仿真结果表明这种设计的线性化器具有体积小、重量轻、性能优、易于整机集成的特点。     

一种基于LTCC技术多层带通滤波器的仿真设计

文章从耦合矩阵出发,用发夹型谐振器实现了一种多层LTCC三级带通滤波器的结构,并通过将电磁场数值计算与电路结构仿真相结合,引入了一个适合于多级LTCC带通滤波器的设计方法。在利用电磁场仿真软件对滤波器中的谐振器及其耦合结构做出详细分析的基础上,得到三级切比雪夫响应带通滤波器;进一步在谐振器之间引入源耦合,在阻带位置中产生传输零点,从而增大传输零点附近的衰减。     

一种大功率圆极化交叉对称阵子天线

为了满足大功率反射面天线的馈源设计要求,文章设计了一种大功率圆极化交叉对称阵子天线,其工作频率在1.19GHz~1.285GHz,天线整体由交叉对称阵子和开槽线巴伦组成。通过开槽线巴伦实现平衡-非平衡馈电。为了实现圆极化,通过改变对称阵子结构,在对称阵子臂相邻90°处增添一对阵子臂,形成交叉对称阵子,并通过调整阵子臂的长度,使其实现90°自相移结构,并最终实现圆极化,由于天线整体均为金属,使得天线可以承受更高的功率。该天线在119GHz~1285GHz频带内电压驻波比(votage standing wave ratio,VSWR)<1.5,圆极化轴比<3dB,实测结果表明,实测和仿真结果基本一致,天线在该频段内实现了较好的圆极化特性。     

基于雪崩二极管的太赫兹高次谐波混频器

文章介绍了一种基于雪崩二极管的太赫兹高次谐波混频器。雪崩击穿效应中的非线性特性能够引起高次谐波的频率变换效应。这种特性使雪崩二极管能够应用于毫米波及太赫兹频段的高次谐波混频。文章基于雪崩击穿效应中的非线性特性产生高次谐波的频率变换效应,提出将雪崩二极管应用于太赫兹频段的高次谐波混频,并从理论上分析高次谐波特性及其电路结构。16次谐波混频器获得了15dB的变频损耗,实验结果表明雪崩管高次谐波混频技术是一种极具应用价值的技术。     

一种宽带平面巴伦的设计

文章设计了一种基于微带和共面带状线转换结构的宽带平面巴伦。该平面巴伦由3节威尔金森功分器和宽带180°移相器构成。首先,根据威尔金森功分器的设计方法,结合市场上电阻的标称值,优化设计了3节宽带威尔金森功分器。其次,基于微带和共面带状线结构设计了宽带的移相器,最后,将宽带移相器加载在3节威尔金森功分器的输出端口,构建了宽带平面巴伦结构。对设计的平面巴伦进行了制作和测试,测试结果表明,该宽带平面巴伦在2.16~6.04GHz频带内,相位不平衡度小于2.8°,在1.13~6.01GHz的频带内,幅度不平衡度小于0.6d B。     

宽带有源巴伦的仿真设计

文章重点研究基于分立PHEMT器件和HMIC工艺的有源巴伦,该成果可以进一步用于MMIC的设计。在1～2 GHz频率范围内,通过ADS软件对该有源巴伦进行仿真设计,其幅度差在0.17 dB之内,相位差在0.9°之内。利用AutoCAD软件生成PCB版图,采用Rogers4003基片加工。测试结果与仿真比较一致。     

毫米波频段LTCC微带到带状线过渡结构设计

文章研究了两种可应用于毫米波频段的LTCC微带到带状线的过渡结构,包括一种微带到带状线的垂直过渡和一种微带到带状线的同层过渡.利用三维电磁场仿真软件对这两种互连过渡结构进行仿真和优化,仿真结果表明在25GHz～ 40GHz的工作频带内微带到带状线垂直过渡的回波损耗大于22dB,在35GHz内端到端插损优于0.5dB,40GHz内插损优于1dB;微带到带状线同层过渡的回波损耗大于32dB,40GHz内端到端插损优于0.5dB.测试结果表明,在40GHz内两种过渡结构的性能优良,能很好地满足工程应用的要求.     

Communications transponder performance for Japanese Communications Satellite-2 and prospects for future systems

Communications transponder for the Japanese Communications Satellite-2 (CS-2a and 2b) to be launched into a geostationary orbit by N-II launch vehicle in February and August, 1983, has been developed. The transponder is provided with six-channel K-band ($\text{30}\text{20}\text{GHz}$) transponder including beacon transmitter, which operates in the highest frequency ranges ever utilized on an operational communications satellite, and two-channel C-band ($\text{6}\text{4}\text{GHz}$) transponder. Receiver front end of the K-band transponder consists of a direct mixer followed by a 1.8 GHz IF amplifier and provides 8 dB noise figure. 20 GHz output power is 4 W by final amplification at 5-W TWTA. C-band transponder provides 4 dB noise figure and 4.3-W output power. Key factors for future high capacity transponder are also presented.     

Novel design for microstrip to stripline transitions for millimeter-wave application in LTCC

This paper presents two transitions between microstrip and stripline in Low Temperature Co-fired Ceramic technology, including a vertical transition and a coplanar transition for millimeter-wave application. These interconnects are simulated and optimized by a three-dimensional electromagnetic field simulator. Simulation results show that the return loss of microstrip to stripline vertical transition is less than −22 dB, and insertion losses are greater than 0.5 dB up to 35 GHz, and greater than 1 dB up to 40 GHz. Similarly, the return loss of the coplanar transition is less than −32 dB and insertion loss is better than 0.5 dB. LTCC test structures were fabricated and the performance of all transitions was successfully validated by scattering parameter measurements up to 40 GHz.     

基于高效垂直互连的X频段三维交叉合路网络

针对射频微波系统小型化、一体化、低成本设计需求,利用HFSS软件3D建模仿真研究微波毫米波多层板高密度垂直互连技术,对比不同结构参数的频率特性,在结构上通过加载层间焊盘改善特定频段内传输性能,在DC^20GHz内回波损耗小于–20dB。基于该高效垂直互连技术,实现32路信号输入4波束输出交叉网络3D垂直合成,体积仅为125mm×30mm×1.8mm,经测试带内插损≤10.95dB,驻波比≤1.4,较好地实现了X频段合路输出功能。     

超宽带Vivaldi天线的设计及分析

针对机载、弹载等平台的空间有限,设计了一种双指数渐变结构的超宽带Vivaldi天线。天线由微带渐变线馈电,通过矩形共面带线阻抗变换器将小型的超宽带巴伦与天线集成,从而获得2~18GHz的带宽。仿真结果表明:在2~18GHz的工作频段内,天线的回波损耗小于-10dB,天线增益最高可达到10.5dB以上,实测结果与仿真结果基本吻合。将所设计的Vivaldi天线放置于一金属腔体内,对金属腔体对天线性能的影响进行了研究与分析。仿真结果表明:将天线单元放置于金属腔体后,辐射方向相对于原来的辐射方向发生了一定程度的偏转,但随着频率增高,偏转角度逐渐减小。