多项式逼近技术在微波双工器设计中的应用

微波波导双工器在天馈系统和微波通信系统中有着较广泛的应用。文章提出了微波双工器设计的一种思路:采用多项式逼近技术,拟合得到通道滤波器各个耦合节S参数随频率的解析表达式以及波导T结S参数的解析式,通过多端口网络矩阵级联技术,获得双工器的S参数;采用插值,可以任意修改通道滤波器的耦合和谐振尺寸以及T结传输线长度。通过优化或手动调试,得到满足电性能要求的双工器。设计了一个K频段双工器,多项式拟合及插值结果与HFSS仿真曲线吻合较好,说明了该方法是有效的。     

利用不对称类椭圆函数滤波器实现的一类新的CMC双工器

介绍了一种新的公共多模胺双工器。这种双工器扩展了三模滤波器的使用范围。利用公共多模腔中的一个公共模式将两个不对称类椭圆函数滤波器耦成为一个双工器，并且获得了很好的测试曲线。由于其紧凑和轻质量的设计，这种双工器非常适合于通信卫星使用。     

一种S频段同轴双工器设计

针对传统双工器设计采用全尺寸建模计算方法的复杂性,提出了一种新的双工器设计方法,应用等效电路与腔体模型协同设计,可以快速、准确地求得双工器结构参数。文章设计了一种1/4波长谐振腔结构的S频段同轴双工器。首先通过等效电路仿真计算求得腔体间耦合系数及品质因数,然后通过腔体建模仿真,反演出双工器的结构参数,并加工实物。实测结果表明:该双工器具有低插损、高隔离的特点,通带插损小于0.75dB,驻波小于1.32,通道隔离度大于95dB。此方法可为其他频段同轴双工器设计提供参考。     

波导R型开关射频转子的设计方法

根据波导R型开关的工作原理，介绍了波导R型开关射频转子的设计方法。通过对1/4波长阻抗变换器以及非工作状态通道本征模的研究，将该理论应用于波导开关转子设计当中。该方法可有效满足对波导开关低插损、低驻波以及高隔离度的性能需求。通过相关理论计算给出了各微波参数的控制方法，结合HFSS仿真软件并通过优化最终得到理想的波导R型微波开关，实测与仿真结果一致性好。     

反射面天线体制星载SAR波导和电缆混合电路一体化设计

为保证电缆和波导多通道混合电路系统的相位一致性，研究了相位配平方法和波导及电缆长度的计算方法。首先，根据矩形波导的相速度、相波长、群速度等基本特性，分析了波导电路的相位和时延特性，并提出了宽带信号在波导电路中平均时延的理论计算方法，以及根据平均时延精确计算波导电长度的理论基础。然后，给出了反射面天线体制星载SAR的发射链路构架，并根据系统链路构架，提出了一种基于平均时延的波导和电缆混合电路设计方法。最后，进行了计算机仿真设计，仿真设计结果证明了该方法的有效性。     

4／6GHz圆极化收发双工器的研制

讨论了极化双工器的设计及技术指标,给出了4/6GHz收发双工器的测试性能。     

紧凑式宽带双圆极化双工器的设计

文章介绍了一种星载同频、圆极化双工器的设计。此圆极化双工器具有双圆极化、高交叉极化、大功率容量及适合空间应用等特点。     

脊波号的MFIE分析和设计

本文提出了运用磁场积分方程（ＭＦＩＥ）来分析和设计脊波导的一种统一方法。ＭＦＩＥ方法借助于脉冲基函数的简单数字提供了精确完全的解。本文的重点是针对应用于微波部件和系统的脊波导的设计，而不是数值算法的细节。在以前的著作中由于忽略ＴＥ１１模而造成的错误的带宽估值得到了校正；并且提供了有关截止频率，带宽，衰减和波导阻抗的不同的有用设计曲线，根据同正确的闭式解以及其它已发表的结果的比较，说明所提出的理论是     

一种基于波导结构的大功率合路器设计

文章基于对波导结构的分析,提出了一种大功率合路器的设计。波导结构标准的E面T型结能够对功率进行分配/合成,但其枝节的端口响应及枝节间的隔离使得其无法直接用于功率合成/分配。将溅射薄膜电阻后的陶瓷基片引入T型结中,并对T型结的枝节段进行尺寸优化,得到一个端口匹配且隔离度良好的合路器。基于对波导特性、匹配网络理论的分析,设计了一个覆盖Ka频段的功率合路器。     

无法兰波导卡箍设计对焊接质量的影响分析

无法兰波导是一种新型的波导设计及加工方式.相比传统的有法兰波导,无法兰波导具有重量轻,尺寸小等优势.对于一些重量及尺寸要求敏感的高通量的通信航天器,无法兰波导具有巨大的优势.但是不同于有法兰波导,无法兰波导采用卡箍软钎焊的焊接形式,焊接设备要求更高,焊接方法更为复杂.文章设计出一种理想的波导卡箍,可以满足无法兰波导的焊接要求.设计出两种波导卡箍,通过对两种波导卡箍焊接后的钎着率的对比,挑选出更优的卡箍设计形式,作为通用化的无法兰波导焊接卡箍的设计形式.从对比中可以得出结论,包含透气孔的卡箍设计形式对于无法兰波导焊接强度更优.     

基于声波导管的热辐射区域噪声测试技术

为了在热噪声行波管试验段热辐射区域内准确测量噪声响应,基于管道传声原理和声学有限元仿真分析,设计了有效测量频率范围为20～1000 Hz的声波导管测试系统,并开展常温验证试验。试验结果表明,声波导管测试系统满足设计指标,设计阶段采用的数值分析方法有效。最后通过热噪声试验考核了该声波导管测试系统的环境适应性——能够经受住700 ℃的热噪声试验环境。     

Ku波段高增益波导缝隙阵列天线

文章设计了在Ku频段窄边开缝的行波阵波导缝隙天线。首先设计了单根的开槽缝隙天线,其增益可达23.69dB以上,在方位面波束宽度为1.4°,副瓣电平均低于-15dB。64根开槽缝隙天线组阵后能够在4%的带宽内实现增益大于41.88dB,波束宽度在1.4°左右,副瓣电平均低于-13dB。仿真与测试结果均可以表明,该天线能够在Ku波段实现高增益和低副瓣、指向性好,并具有低剖面的优点。     

基于3D打印技术的微波开关设计与实践

文章介绍了一种基于3D打印技术的R型波导开关的设计方法,并对影响微波开关性能指标的射频参数、切换时间进行了验证。验证结果表明,微波开关的射频指标无恶化,切换时间缩短,微波开关可靠性得到提升。通过3D打印技术的应用,减轻开关重量17%以上,生产周期缩短60%以上。文章论述了微波开关射频指标、切换时间的设计过程和验证结果,解决了X频段R型波导开关切换时间长和重量大的不足,为波导微波开关制造提供了一种新的途径。     

非接触式低无源互调波导滤波器

无源互调(passive intermodulation, PIM)是微波部件及系统中一种常见的非线性干扰,对卫星及地面通信均有着普遍影响。不良金属电接触所导致的接触非线性是PIM的主要根源。将间隙波导技术原理与PIM问题相结合,提出通过非接触电磁屏蔽消除微波部件中的金属接触,实现了稳定高效的PIM抑制效果。首先以槽间隙波导为例,开展了非接触式波导传输线的PIM实验研究,进一步采用串联短路枝节结构,设计研制了一种Ku频段非接触式波导低通滤波器。实测结果显示,非接触式滤波器在具有优秀电磁传输性能的同时,其PIM电平基本保持在测试系统残余PIM电平附近,且不受表面处理及连接力矩影响,获得了稳定的低PIM特性。该工作可为低PIM微波毫米波部件及系统设计实现提供一种新的思路。     

一种基于模式匹配法的波纹馈源快速分析方法

波纹馈源广泛应用于星载反射面天线系统.文章基于模式匹配法对圆波导阶梯和波纹馈源进行了分析,对波导阶梯的散射参数和波纹馈源的辐射方向图进行了计算,分析波纹馈源时采用光壁波导中的TE和TM模式,并通过分别与Ansoft HFSS仿真结果和试验测试数据比较验证了方法的准确性.采用Ansoft HFSS软件分析某馈源计算时间为...     

矩形波导宽边纵向裂缝的分析

利用缝隙口面切向磁场连续的条件建立关于未知电场的联立积分方程,将波导内外部的互耦、波导壁厚及波导内高次模的影响全部考虑进去,然后运用矩量法求解得到一端短路和两端开路时的波导单缝中的电场分布。该结果与文献结果和HFSS仿真结果作比较,两者吻合良好,证明理论推导和编程计算的正确性。根据缝隙等效导纳和反射系数的关系计算波导一端短路时不同偏距纵缝的谐振长度,进行矩形端头与半圆端头的等效转化并给出了与仿真结果的比较。单个缝隙参数的确定为采用HFSS软件仿真法、等效电路法或场分析法进行波导裂缝阵列天线的分析和设计奠定了基础。     

TE_（113）模波导侧壁耦合滤波器的研究

文章描述了一种侧壁耦合波导滤波器的设计方法,详细探讨了侧壁耦合结构,并在对侧壁耦合分析的基础上,使用CST软件仿真了一部TE113模侧壁耦合滤波器,实现了四阶椭圆函数特性,仿真结果与实测结果吻合良好。另外,对寄生耦合与简并模式耦合机构之间的关系也进行了深入探讨。     

毫米波低副瓣波导窄边缝隙行波阵的设计

文中介绍一种毫米波低副瓣波导窄边缝隙行波阵的设计方法。设计过程中利用高频电磁仿真软件Ansoft-HFSS模拟实验过程,精确获取缝隙初始参数;合理选择数据拟合方法和变量形式拟合缝隙电导函数,减小数据误差的积累,达到理想逼近缝隙电导与其尺寸的关系;考虑交叉极化分量的影响后计算电导分布,精确获取缝隙倾角。采用该方法设计一根中心频率为35.5GHz的148单元缝隙直线阵。泰勒综合副瓣值为-40dB,仿真得到的最大副瓣为-35dB,实测E面方向图的最大副瓣值为-28.3dB。     

一种X频段双圆极化器的设计

介绍了一种X频段双圆极化器的设计。设计实例采用方波导和圆波导两种形式,具有结构紧凑、功率容量大、极化轴比小、频带宽和适于星载使用等特点。仿真结果表明：设计出的双圆极化器,隔离度大于29dB,电压驻波比小于1.2,轴比小于0.5dB。该极化器的设计方法可应用于星载X频段双圆极化数传天线的设计。     

220GHz行波管设计与工艺实验研究

针对目前系统应用对于220GHz频段的大功率辐射源的需求,文章设计了一种折叠波导行波管,在215GHz～225GHz的带宽范围内能够输出10W以上的功率,增益大于25dB。通过模拟计算确定了折叠波导高频电路、注波互作用、电子光学系统以及输能窗等主要部件的设计尺寸,并加工了折叠波导高频电路样品,对制造工艺进行研究。