Ka波段三路波导功率分配/合成器设计

第4讲-功率分配器合成器

介绍了一种基于常规速调管功率合成和脉冲压缩的微波源系统,为实现多路高峰值功率速调管的功率合成,设计了一种紧凑型、近平面结构的微波功率合成器。在2.856ghz频点处,合成器各端口反射损耗和相对端口隔离度均大于45db。当两路峰值功率为50mw的微波功率合成时,合成器内的最大场强约为9.6mv/m,合成效率大于99%。在四端口功率合成器的基础上,通过两级合成可实现一种八端口微波功率合成器,当四路峰值功率50mw的微波功率合成时,合成器内最大场强约为13.5mv/m。

C波段三路平面等功率分配器

基片集成波导(siw)具有损耗低、性能好、易于集成等优点,作为一种新型的导波技术已经被广泛地用于微波与毫米波电路。但是对于微波低频段,基片集成波导器件的尺寸偏大。最近,一种新的导波结构——半模基片集成波导(hmsiw)被提出。与基片集成波导相比,半模基片集成波导保留了基片集成波导的优点,同时在尺寸上缩小近一半,损耗也更低。本文提出了两种结合半模基片集成波导与基片集成波导技术的三分贝功率分配器,仿真结果与实验结果一致。

我校电磁场工程系研制的“x波段三等分微带分配器”是一项电子设备中急需的用于功率分配的重要部件,传统的功率分配器一般采用2~n分割,而该部件采用一分为三的微带功率分配方案。

提出了一种覆盖s/u双波段的小数分频锁相环型频率合成器。该频率合成器采用一种新型多模分频器,与传统的小数分频频率合成器相比具有稳定速度快、工作频率高和频率分辨率高的优点。该锁相环采用了带有开关电容阵列(sca)的lc-vco实现了宽频范围,使用3阶mashδ-ς调制技术进行噪声整形,降低了带内噪声。设计基于tsmc0.25μm2.5v1p5mcmos工艺实现。测试结果表明,频率合成器频率范围达到2.450~3.250ghz;波段内偏离中心频率10khz处的相位噪声低于-92.5dbc/hz,1mhz处的相位噪声达到-120dbc/hz;最小频率分辨率为13hz;在2.5v工作电压下,功耗为36mw。

第35卷第4期电子元件与材料vol.35no.4 2016年4月electroniccomponentsandmaterialsapr.2016 uhf波段宽带集总wilkinson功率分配器的设计 李博文，戴永胜 （南京理工大学电子工程与光电技术学院，江苏南京210094） 摘要:提出了一种基于ltcc技术的uhf波段宽带集总wilkinson功率分配器。该功分器由lc结构组合而成， 根据奇偶模阻抗理论，这样的结构可实现更高的隔离度。采用了螺旋电感结构来实现功分器的小型化。通过ads 电路仿真以及hfss三维建模设计，功分器的加工测试结果与电磁仿真结果相匹配。功分器的中心频率为1.05ghz， 带宽为300mhz，两输出端口插入损耗均优于3.26db，隔离度优于28db（1.0

螺旋波纹波导回旋行波管与采用圆波导的回旋行波管相比,有较大的带宽。介绍了它的线性注波互作用理论,并用该理论计算了不同的磁场与波导表面微扰幅度对ka波段螺旋波纹波导回旋行波管线性增益的影响。计算结果与已报道的实验结果基本符合,说明该理论可以初步确定螺旋波纹波导回旋行波管的各项参数。

设计、制作并测量了基片集成波导(siw)e面和h面(平面)混合功分器馈电的2×4印刷宽带对数周期天线阵列,并与1×4印刷宽带对数周期天线阵列进行了测试比较。实测1×4印刷对数周期天线阵列在10.5~19.5ghz内回波损耗小于-10db,2×4印刷对数周期天线阵列在11.2~16.7ghz内回波损耗小于-10db.文中给出了1×4和2×4印刷对数周天线阵列在12ghz1、3ghz、14ghz、15ghz和16ghz的实测辐射方向图和两个阵列天线带内的辐射增益。测试结果表明:2×4印刷对数周天线阵列在工作频带内辐射特性稳定,增益比1×4印刷对数周天线阵列提高1~3db.

讨论了两条平行硅周期介质波导间的定向耦合效应,根据晶格移动时耦合长度的改变选择一个合适的耦合区域设计了一个可实现任意比例的功率分配器。功率分配比可从0∶1变到1∶0。并运用时域有限差分法模拟了器件的性能,结果表明在整个晶格移动过程中光信号的传输效率均在92%以上。

结合在地下电磁波仪器中的应用,介绍了锁相环路的基本原理,给出了地下电磁波仪器中的数字锁相环路(dpll)频率合成方案以及锁相环路的设计,实际应用得到满意效果.

第24卷第1期 2008年2月 　　　　　　　　　　　　　微　波　学　报journalofmicrowaves　　　　　　　　　　　　　　　 vol.24no.1 　feb.2008 文章编号:100526122(2008)0120052204 半模基片集成波导(hmsiw)三分贝功率分配器 3 刘　冰　洪　伟　陈继新　汤红军 (东南大学毫米波国家重点实验室,南京210096) 摘　要:　基片集成波导(siw)具有损耗低、性能好、易于集成等优点,作为一种新型的导波技术已经被广泛地 用于微波与毫米波电路。但是对于微波低频段,基片集成波导器件的尺寸偏大。最近,一种新的导波结构———半模 基片集成波导(hmsiw)被提出。与基片集成波导相比,半模基片集成波导保留了基片集成波导的优点,同时

介绍一种中心频率在f_0=6ghz的二进制四等分平面微波功率分配器的设计理论、软件仿真与工艺制作等方面的内容,电路性能实测值同软件验证的结果一致。该种功率分配器结构形式简单、性能良好,常用于微波电路中的功率分配与合成方面。

提出一种新型毫米波段平面三分支功率分配器的电路结构和设计方法。这种功率分配器电路具有结构简单,体积小,易于集成,以及无需安装隔离电阻,各支路之间仍具有较高隔离度的特点。对于毫米波段电路实现功率分配,简化电路有积极的意义。

首先介绍了pin开关的基本工作原理。然后总结了波导开关的理论设计方法,提出了采用谐振结构实现开关的两种工作状态。最后还介绍了提高波导开关工作频带的途径。采用此设计的双联波导开关具有良好的性能,主要性能为:插损小(17db),驻波小(<1.4),两路一致性高(<0.1db)。

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。

为了实现高功率微波的多路等幅同相功率分配,提出了一种新型的使用单圈探针耦合的多路径向线功率分配器。通过对新型探针耦合特性的分析,设计了一个s波段的16路功率分配器模型,并对该模型进行了数值模拟和实验测量。实验结果表明:该功率分配器在2.55~3.15ghz的频带范围内,驻波比小于1.4,插入损耗小于0.3db,输出幅度不平衡度小于±0.5db,输出相位不平衡度小于±5°,可以在较宽的频带内实现微波的等幅同相功率分配。

根据bethe小孔耦合理论,设计出在s波段(1.8～2.6ghz)电磁波通过矩形波导宽边圆孔耦合的定向耦合器。为提高定向耦合器的方向性,孔径采用切比雪夫孔径分布。根据预定的技术指标,初步设计出等孔间距的波导定向耦合器的有关参数。在此基础上,利用仿真软件cst对小孔厚度和部分孔间的距离进行优化,大大提高定向耦合器的整体性能。

介绍了一种基于准光技术的高功率斜角弯头的设计方法,可实现圆波导te0m模式的高效转弯传输。使用模式变换器将工作模式te0m转换成锥形高斯模,经过转弯后,锥形高斯模被重新转换成工作模式。这种锥形高斯模可以减少波束在镜面的衍射,从而实现工作模式的高效率转弯传输。基于这一方法,设计了工作在ka波段、工作模式te01的mw级波导斜角弯头。hfss计算结果表明:在8%的带宽内,传输效率大于98%。

功率分配器设计 (2)

基于klopfenstein理论,设计了一种矩形软波导的波纹结构,并结合matlab数值计算软件和ansofthfss电磁软件进行仿真和计算,得到矩形软波导周期结构的最优化模型。

功率分配器设计