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基片集成波导功率分配器:当前技术概述
摘要: 功率分配器是微波/毫米波(mm-wave)电路设计中的重要元件。本文对当前最先进的基片集成波导(SIW)功率分配器/合成器进行了全面综述。SIW技术将类波导结构转化为平面形式,在高频电路设计中弥补了微带结构的缺陷,并相比传统波导结构显著降低了生产复杂度和成本。文章阐述了传统分配器逐步采用SIW技术的发展历程,通过对比分析不同类型分配器的性能及实际应用范例,展现了SIW技术的未来潜力。
关键词: 微波、功率分配器、基片集成波导(SIW)、电路设计、毫米波
更新于2025-09-12 10:27:22
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采用混合四分之一与八分之一模腔的紧凑型宽阻带基片集成波导带通滤波器
摘要: 本文提出了一种混合四分之一与八分之一模式基片集成波导(SIW)带通滤波器(BPF)的设计方案。通过采用不同模式的SIW腔体,该滤波器的传输零点(TZs)可提供宽阻带响应和高选择性特性。为验证设计,研究者在8 GHz中心频率(f0)处设计了具有切比雪夫响应的二阶和三阶SIW BPF。实测结果与仿真数据一致:二阶滤波器在0.65 GHz通带范围(7.75–8.4 GHz)内插入损耗小于0.9 dB,回波损耗高于19.7 dB,杂散信号出现在约18 GHz处(<2.25 f0),阻带在直流至5.68 GHz(0.71 f0)和9.28 GHz(1.16 f0)至16.67 GHz(2.08 f0)区间衰减超过17.31 dB,传输零点分别由源/负载间的微弱交叉耦合及腔体高阶谐振模式相互作用产生于10 GHz和18 GHz附近;三阶滤波器在7.57–8.45 GHz通带范围(分数带宽FBW=11%)内|S21|和|S11|分别小于-1.3 dB和-18 dB,传输零点出现在1.102 f0、1.9 f0和2.39 f0处,相比二阶滤波器具有更高的选择性和衰减特性。
关键词: 四分之一模腔体、基片集成波导(SIW)滤波器、八分之一模腔体、谐波抑制
更新于2025-09-12 10:27:22
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适用于一维与二维波束图形的跨配置基片集成波导波束成形网络
摘要: 本文展示了工作在28.5至31.5 GHz频段内、采用8×8交叉配置巴特勒矩阵的双层基片集成波导(SIW)波束形成网络的仿真与实测结果。通过将输入端口布置在底层SIW层,并利用双层带通滤波器作为分离点,顶层SIW层可进行互换以研究一维和二维端射波束方向图。虽然巴特勒矩阵通常不采用此配置进行波束形成,但文中演示了两种可互换的顶层阵列实例:第一种是用于一维扫描的2×8缝隙天线阵列,第二种是用于二维扫描的2×4中心缝隙阵列。该波束形成网络的仿真与实测10 dB带宽均在28.5至31.5 GHz范围内。文中还给出了上述带通滤波器过渡结构及各个缝隙天线阵列的附加设计细节与尺寸参数。
关键词: 毫米波、双层基片集成波导(SIW)滤波器、缝隙天线阵列、巴特勒矩阵、基片集成波导(SIW)
更新于2025-09-11 14:15:04
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[2018年IEEE国际应用计算电磁学学会研讨会(中国)(ACES)——北京,中国(2018.7.29-2018.8.1)] 2018年国际应用计算电磁学学会研讨会(中国)(ACES)——新型紧凑型基片集成波导平衡-不平衡变换器滤波器与平衡滤波器
摘要: 本文提出了一种基于基片集成波导(SIW)的平衡-不平衡转换滤波器和平衡滤波器。通过充分利用电磁场特性,仅需一个SIW腔体即可实现所提出的二阶平衡-不平衡转换或平衡滤波器。通过在TE102和TE201正交模式SIW腔体中合理布置输入/输出端口位置,可获得所需的180°相位差,从而轻松将滤波响应集成到平衡-不平衡转换或平衡电路中。文中阐述了这两种电路的设计方法,并通过制作和测量一款平衡滤波器进行验证。仿真与实测结果的良好一致性证实了所提方案的有效性。
关键词: 滤波响应、紧凑尺寸、基片集成波导(SIW)、平衡-不平衡转换器及平衡电路
更新于2025-09-11 14:15:04
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紧凑型单层基板集成波导滤波天线设计(含寄生贴片)
摘要: 设计并合成了一种带有寄生贴片的紧凑型单层基板集成波导(SIW)滤波天线。采用半模基板集成矩形腔(HMSIRC)作为第一级谐振器以减小电路尺寸。将作为末级谐振器兼辐射器的寄生贴片紧邻HMSIRC布置,以增强工作带宽并优化滤波性能。通过两种方式实现上下频带边缘的双零陷:一是由HMSIRC与寄生贴片相互作用产生,二是在寄生贴片下方设置两对短路柱引入。运用标准滤波器综合技术指导滤波天线设计。加工制作的优化原型实测结果与仿真值吻合良好,表明该滤波天线在仅0.015λ0超薄结构和0.005λ0^3小体积条件下,实现了5.1%的相对带宽、6.3 dBi最大实测增益,具有平坦通带增益响应及优异带外选择性。
关键词: 滤波天线,单层天线,基片集成波导(SIW),寄生贴片,辐射零点
更新于2025-09-11 14:15:04
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采用LTCC技术的具有改进阻带性能的基片集成波导滤波器
摘要: 提出了一种改进下阻带性能的新型多层三阶基片集成波导(SIW)带通滤波器。利用折叠式SIW腔中的TE201模实现负交叉耦合,并采用TE101模作为非谐振节点(NRN)实现旁路耦合。通过在中金属层蚀刻圆形孔径实现源端与第二SIW腔之间的耦合,从而获得三个位于通带下方的传输零点以提升阻带衰减性能,同时实现了更好的通带上杂散抑制效果。采用多层低温共烧陶瓷(LTCC)工艺设计并制作了滤波器样品,实测S参数与仿真结果吻合良好,验证了其优异性能。
关键词: 传输零点、低温共烧陶瓷(LTCC)、基片集成波导(SIW)、带通滤波器、阻带性能
更新于2025-09-11 14:15:04
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一种采用CRLH与谐振型超材料单平面组合的紧凑型双频带通SIW滤波器
摘要: 本文提出并分析了一种在基板集成波导(SIW)中采用复合左右手传输线(CRLH)与互补双分裂单环谐振器(CDSSRR)单平面组合实现双通带特性的新方法。该双频结构因两个通带均位于SIW特征截止频率以下而具有小型化优势。高通带传输零点克服了频率选择性差的缺陷,且两个谐振频率可独立调控。相比DGS结构,该结构在两个通带内均具有极低的插入损耗,并因完整接地层确保了加工简易性。通过基于该组合设计的两级滤波器实验证实了该结构应用于完全平面化小型双频带通超材料滤波器设计的潜力,其实测结果与仿真结果高度吻合。
关键词: 带通滤波器、互补开口谐振环(CSRR)、超材料、基片集成波导(SIW)、复合左右手(CRLH)传输线、双频、小型化平面波导滤波器
更新于2025-09-10 09:29:36
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一种受法拉第笼启发的新型频率选择表面屏蔽结构,具有稳定的谐振性能特性
摘要: 在后一种方案中,展示了一种受法拉第笼启发的新型频率选择表面(FSS)阵列,其采用贴片型周期性单元结构。通过金属过孔将印刷在基板两侧的两个贴片导电阵列进行集成收纳。该电磁(EM)结构设计应用于微波频段,旨在提升带宽特性并实现稳定的谐振响应。实验表明,该结构在60°斜入射角下仍能保持优异的谐振稳定性,且相对带宽提升了11.52%。此外,设计方案的仿真结果验证了其在高微波功率环境下的有效性。最终,通过法拉第笼阵列的实物原型及实验测试,证实了所提结构设计的实际效能。
关键词: 法拉第笼、高功率处理能力、电磁(EM)性能、频率选择表面(FSS)、基片集成波导(SIW)
更新于2025-09-10 09:29:36
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一款适用于5G应用的双线极化端射天线阵列
摘要: 提出了一种工作于60GHz频段、具有端射辐射特性的双线极化天线阵列,该阵列通过组合分别工作于垂直极化(V极化)和水平极化(H极化)的两种磁电偶极子(ME偶极子)实现?;诨寮刹ǖ迹⊿IW)结构,这两种ME偶极子通过共用金属柱壁紧密排列,实现了0.77λ0的单元间距。此外,通过数值分析近距离单元间的互耦问题,并对天线结构进行改进以抑制互耦。所提出的双极化单元在V极化和H极化下分别实现了26%和32%的带宽(|S11|<-14dB)。设计、制作并测量了1×8单元阵列,实测结果与仿真高度吻合。在V极化激励下获得21%的带宽,增益高达16.1dB;在H极化激励下带宽为18%,峰值增益为15.1dB。辐射方向图在工作频段内保持稳定,两种极化的交叉极化均低于-30dB。端口隔离度超过45dB。凭借双极化、端射辐射、稳定增益及高端口隔离等优势,该阵列有望成为未来5G应用的候选方案。
关键词: 基片集成波导(SIW)、端射辐射、双线极化、磁电偶极子(ME-偶极子)、高隔离度
更新于2025-09-09 09:28:46
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[工程技术学会第十二届欧洲天线与传播会议(EuCAP 2018) - 英国伦敦(2018年4月9-13日)] 第十二届欧洲天线与传播会议(EuCAP 2018) - 面向5G基站的双端口双频(28/38 GHz)基片集成波导漏波天线
摘要: 本文提出了一种新型双端口双频(28/38GHz)基片集成波导(SIW)天线,采用阶梯长槽(SLS)结构,适用于第五代(5G)通信系统的基站。通过在SIW波导顶面设置宽度渐变的阶梯长槽,可形成宽角旋转波束,满足特定5G应用需求。该设计的独特优势在于其嵌入式双工器能将28GHz与38GHz端口分别置于天线两侧。天线在双频段均获得宽带阻抗特性,实测增益分别达到11.56 dBi(28GHz)和12.08 dBi(38GHz),6dB波束宽度分别为23°(28GHz)和16°(38GHz)。该结构具有良好的频率扫描特性,适用于扇区化基站拓扑架构。
关键词: 5G、双频天线、毫米波天线、基片集成波导(SIW)
更新于2025-09-04 15:30:14