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[2019年IEEE国际微波、天线、通信与电子系统会议(COMCAS) - 以色列特拉维夫(2019.11.4-2019.11.6)] 2019年IEEE国际微波、天线、通信与电子系统会议(COMCAS) - 基于间隙波导的高增益缝隙天线阵列高频电子集成概念概述
摘要: 本文概述了多种适用于将毫米波电子器件集成至基于间隙波导的缝隙阵列的低损耗微带-波导过渡设计方案。通常,在毫米波频段广泛采用E面探针型过渡结构来实现射频信号从收发单片微波集成电路(TX/RX MMIC)到波导段的耦合。由于金属连接不完善形成的微小缝隙会导致泄漏问题,因此避免使用H面分块结构。传统缝隙阵列正是采用H面分块构建,这使得直接将电子器件及其他无源元件(如双工器滤波器)集成至高增益平面天线阵列极具挑战性。为解决上述问题,我们提出采用低损耗H面过渡结构实现射频电子器件与多层间隙波导缝隙阵列的集成。通过在E波段展示完全封装的前端系统,证明了间隙波导技术构建超紧凑全双工无线系统的潜力。
关键词: E面过渡、缝隙阵列、全双工、集成与封装、间隙波导
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于水平极化谐振器的V波段用槽隙波导滤波器
摘要: 本文提出了一种基于充气矩形腔的谐振器,该腔体由一面完美磁导体(PMC)壁和其余完美电导体(PEC)壁构成。该谐振腔可刻蚀于间隙波导结构的顶部或底部金属板中,其中PMC壁通过位于间隙波导几何结构内的周期性金属钉实现。研究了该谐振腔的谐振频率与电磁场分布,结果表明电场相对于波传播方向呈水平极化。通过在间隙波导截止区域(分别位于顶部和底部金属板)插入所提出的谐振腔,设计了两种带通滤波器。后一种情况下所有金属钉完全相同,且通过刻蚀顶部金属板即可便捷实现谐振腔与耦合结构。因此采用该设计理念,可用通用金属钉板实现不同无源毫米波器件。例如:以公共底部金属钉板为基础,设计并制作了工作在60GHz、65GHz和70GHz的三种不同滤波器。实测数据显示(金属采用铝材时),三种带通滤波器设计的最小插入损耗分别为1.4dB、1.1dB和1.1dB,相对带宽分别为0.83%、1.4%和1.8%。
关键词: 完美磁导体(PMC)、天线系统、毫米波滤波器、间隙波导
更新于2025-09-23 15:21:01
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[2019年IEEE国际先进应用电磁学会议(ICEAA) - 西班牙格拉纳达 (2019.9.9-2019.9.13)] 2019年国际先进应用电磁学会议(ICEAA) - 基于间隙波导技术的5G毫米波阵列天线
摘要: 间隙波导技术在毫米波频段已被证明能提供低损耗且易于制造的天线解决方案。本文提出一种针对5G应用设计的±45°扫描范围内具有波束扫描能力的间隙波导阵列天线。该阵列在所有扫描角度下的计算有源反射系数均小于-10 dB,端射增益达23 dBi。该天线可与有源器件集成以提升等效全向辐射功率和覆盖范围。
关键词: 毫米波、阵列天线、间隙波导、5G应用
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019年第49届欧洲微波会议(EuMC) - 法国巴黎 (2019.10.1-2019.10.3)] 2019年第49届欧洲微波会议(EuMC) - 基于采用间隙波导(GWG)分路器的超表面60GHz宽带天线阵列
摘要: 提出了一种由1×2缝隙阵列激励的宽带超表面,该缝隙阵列与间隙波导(GWG)耦合。为增强缝隙阵列的匹配带宽和增益,通过3×3亚波长贴片矩阵引入准TM30模式。优化设计了低成本GWG功分器以实现低传输损耗,在其传输线两侧设置了电磁带隙结构。天线阵列基于Rogers 4350b材料制作。仿真显示-10dB |S11|频段为49.3-65GHz(27%),实测结果为48.5-64.8GHz,覆盖57-64GHz毫米波免授权频段。在匹配带宽内最大增益达11.8dB。
关键词: 毫米波天线阵列、超表面、间隙波导
更新于2025-09-16 10:30:52
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[IEEE 2019年传感器会议 - 加拿大魁北克省蒙特利尔(2019.10.27-2019.10.30)] 2019年IEEE传感器会议 - 基于表面等离子体共振的间隙波导光学传感应用中的功率耦合与模态分析
摘要: 本研究展示了用于光学传感应用的间隙等离子体波导的模态分析与功率耦合分析。该结构由玻璃基底上间距小于100纳米的银(Ag)金属波导构成。在1550纳米波长下,针对不同数值孔径(NA)的光源进行了功率耦合分析。通过高数值孔径光束耦合至空气间隙,实现了4.8%至12.17%的光功率耦合效率。
关键词: 间隙波导、等离子体、表面等离子体共振(SPR)、纳米天线、功率耦合
更新于2025-09-16 10:30:52
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基于槽隙波导技术的平面H面喇叭天线
摘要: 提出了一种采用间隙波导技术的H面喇叭天线。该技术的优势在于其充气特性,与基板集成波导喇叭天线相比能改善阻抗匹配。在上下喇叭板外表面采用波纹壁作为软表面,这些结构作为天线孔径周围的屏障,可降低后瓣电平。该天线在|S11|<-10 dB条件下的工作带宽为19至28 GHz,增益范围为8.5至12 dBi。在工作频带内总效率优于88%。该结构能便捷地与其他平面微波组件集成。作为验证示例,将耦合谐振器滤波器与天线集成以实现目标频段选择并抑制带外谐波。为验证概念可行性,制作了原型模型进行测试,实测数据与仿真结果高度吻合。
关键词: 集成滤波天线、H面喇叭天线、间隙波导、软表面
更新于2025-09-12 10:27:22
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间隙波导技术中的滑移对称透镜天线
摘要: 本文提出一种基于间隙波导技术、利用滑移对称结构实现的宽带全金属阻抗匹配喇叭透镜天线。采用多重迭代方法克服了传统透镜天线界面处相位偏差大的局限,从而提升了天线方向性。此外,通过间隙波导内金属销钉的滑移对称配置构建人工介质透镜,其超低色散特性尤其有助于扩展工作带宽并提升透镜性能。该天线采用阶跃式双脊间隙波导馈电,可轻松激励天线实现宽带工作。为降低天线口径处的不良反射,采用锥形结构作为阻抗过渡末端。实测原型喇叭透镜天线在12至18.5 GHz频段呈现宽带特性(S11<-10 dB)。由于间隙波导在高频段的低损耗特性,该天线可进一步拓展至毫米波频段,且所述迭代方法亦可应用于其他类型透镜天线设计。
关键词: 滑移对称性,间隙波导,喇叭透镜天线
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于无接触间隙波导技术的波导开关
摘要: 提出了一种适用于高功率、低损耗应用的新型双刀双掷(DPDT)波导开关。该DPDT基于Ku波段间隙波导技术的非接触特性设计,由两个同轴非接触圆柱体构成。标准矩形波导端口(WR 75)及波导通路加工于圆柱体中部,通过DPDT顶部和底部的两个轴承实现内圆柱体的旋转运动。实测结果与仿真数据吻合良好:在11至13.5 GHz频段内,对准端口的插入损耗优于0.1 dB,回波损耗优于25 dB,相邻端口间隔离度优于60 dB。
关键词: 间隙波导,双刀双掷(DPDT),高功率应用,波导开关
更新于2025-09-12 10:27:22
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W波段间隙波导天线阵列:用于系统集成的无源/有源元件间隙波导过渡接口。
摘要: 本文总结了四种基于间隙波导(GWG)技术的W波段天线阵列和两种微带过渡结构。这些阵列采用基板实现以达成轻量化设计,适用于包括小型无人机(UAV)在内的应用场景。微带过渡结构用于实现天线与无源/有源器件之间的系统集成。文中还简要阐述了P.S. Kildal提出的间隙波导技术的理论基础、发展背景及演进过程。最后探讨了基于微机电系统(MEMS)技术的间隙波导未来发展方向。本文旨在为天线及前端设计人员(尤其是W波段领域)提供解决方案。
关键词: 间隙波导、微带过渡、W波段、天线阵列、微机电系统
更新于2025-09-11 14:15:04
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用于毫米波应用的基片集成间隙波导及其向微带线的过渡设计
摘要: 本文提出了一种近似但极为便捷且精确的方法,用于确定具有给定特性阻抗、导体损耗常数和介质损耗常数的基板集成间隙波导(SIGW)所需带条宽度,无需任何复杂的手工计算或耗时的全波仿真与优化迭代。此外,对SIGW与微带线过渡结构的研究表明,在毫米波频段为实现所需传输性能时,不再需要额外的过渡结构(如传统微带渐变线)。这一特性在电路设计和小型化方面具有重要价值。上述两项研究成果将极大助力未来高频段SIGW天线阵列馈电网络或其他高性价比SIGW无源器件的实现。研究团队制作了工作于Ka波段和V波段的两个SIGW原型,并通过实验验证了理论结果,其表现与仿真数据高度吻合。
关键词: 5G,特性阻抗,间隙波导,过渡段,衰减常数,毫米波
更新于2025-09-11 14:15:04