180 度混合耦合器设计为在 5 至 10 GHz 频率范围内小型化,求和端口相移为 0 度,差分端口相移为 180 度。小型化可以最大限度地降低功耗,而无源元件可以解决微带线基板材料复杂的可达性问题!将在 Cadence 中选择和设计电感器的金属层,并确定金属的磁导率和介电常数。设计过程从先进设计系统 (ADS) 中的环形混合耦合器微带线开始,到集总无源元件,再到 Cadence 中的有源 65nm CMOS 实现。仿真结果显示,通过中心抽头电感的材料在 EMX 仿真后产生了寄生电感,使感兴趣的频率带宽向左移动 1GHz。无源电路的正向增益为-10dB,回波损耗约为-6dB。已进行文献研究以缩小混合耦合器的体积并分析其性能参数。最终结果表明,仅使用了四个无源元件,覆盖了感兴趣的频带5GHz。
摘要 针对第六代(6G)移动通信应用,提出了三种新型五阶超紧凑发夹带通滤波器。发夹单元的臂采用三维集成技术(TSV)实现,部分发夹单元由四个臂组成。本文介绍了这三种滤波器的设计方法,并通过基于有限元法的工业级仿真器HFSS验证了滤波特性。结果表明:所设计的三个滤波器的中心频率分别为0.405 THz、0.3915 THz、0.3955 THz,带宽分别为0.1 THz、0.077 THz、0.063 THz,插入损耗为2.0 dB,回波损耗分别为12.4 dB、13.4 dB、14 dB。所设计的三个滤波器的尺寸均为0.284×0.0325 mm2(1.29×0.148λg2)。关键词:第六代(6G)移动通信、太赫兹(THz)频段、发夹带通滤波器、硅通孔(TSV)分类:电子器件、电路和模块(硅、化合物半导体、有机和新材料)
摘要 — 本文报道了一种三通道、非连续、流形多路复用器,工作频率为 220 至 330 GHz,工作带宽为 40%。该结构采用一组脊状基片集成波导 (SIW) 进行设计和实现。与传统 SIW 设计相比,脊状 SIW 提高了阻带带宽,并将整体结构尺寸缩小了 35%。三工器采用英特尔开发的有机封装基板技术,具有四层厚铜金属层和连续沟槽通孔代替标准通孔围栏,可显著降低脊状 SIW 波导的欧姆损耗。在三工器结构的开发中采用了电磁电路建模和协同设计技术。使用带状毫米波晶圆探测测量制造的三工器,通带中的插入损耗为 3 ∼ 7 dB,每个通道滤波器的平均回波损耗优于 10 dB。测得的三个通道的阻带衰减均优于 27 dB。
摘要 — 本文报道了一种三通道、非连续、流形多路复用器,工作频率为 220 至 330 GHz,工作带宽为 40%。该结构采用一组脊状基片集成波导 (SIW) 进行设计和实现。与传统 SIW 设计相比,脊状 SIW 提高了阻带带宽,并将整体结构尺寸缩小了 35%。三工器采用英特尔开发的有机封装基板技术,具有四层厚铜金属层和连续沟槽通孔代替标准通孔围栏,可显著降低脊状 SIW 波导的欧姆损耗。在三工器结构的开发中采用了电磁电路建模和协同设计技术。使用带状毫米波晶圆探测测量制造的三工器,通带中的插入损耗为 3 ∼ 7 dB,每个通道滤波器的平均回波损耗优于 10 dB。测得的三个通道的阻带衰减均优于 27 dB。
在现代无线通信领域,想要专攻通信领域的工程师需要对电磁辐射、天线和相关传播现象的作用有基本的了解。这些论文讨论了天线在现代无线通信系统中的性能、特性、测试、测量和应用。天线是任何无线通信系统的重要组成部分,因为它可以高效地将电子信号(在射频收发器中传播)转换为电磁波(在自由空间中传播),同时将损耗降至最低。我们在没有其他选择时使用天线,例如与导弹通信或在崎岖的山区地形上,电缆价格昂贵且安装时间长。母系统的性能特征在很大程度上受到天线套件的选择、位置和设计的影响。要理解天线的概念,应该知道电磁波在自由空间中的行为。所以我简要介绍了电磁波的基础知识及其在自由空间中的传播模式。除此之外,我还介绍了天线分类(基于频率、孔径、极化和辐射模式)、其性能参数(增益、方向性、波束面积和波束效率、辐射模式、VSWR/回波损耗、极化、效率)、测量技术(室外和室内测试)及其国防应用(海军天线、空中
摘要 — 我们提出了一种新型紧凑型宽带波导 T 结功率分配器,特别适用于毫米波和太赫兹频率。它将基于基板的元件整合到波导结构中,以提供输出端口的隔离和匹配。内部端口引入在基板上形成为 E 探针的 T 结的顶点。这有助于将反射能量从输出端口有效地耦合到与 E 探针集成在同一基板上并通过薄膜技术制造的新型薄膜电阻终端。设计、模拟和制造了适用于 150-220 GHz 频带的功率分配器,以实验验证理论和模拟性能。结果表明,模拟和测量结果具有极好的一致性,对于三端口设备,输入和输出端口的回波损耗显著为 20 dB,输出端口之间的隔离度优于 17 dB。此外,测量的插入损耗小于 0.3 dB,幅度和相位不平衡分别为 0.15 dB 和 0°。此外,分压器对内置吸收负载的电阻材料的尺寸和薄层电阻具有出色的耐受性,使该设备成为毫米波和太赫兹系统(特别是射电天文接收器)非常实用的组件。
摘要 天线设计的主要目的是为集成天线的应用实现良好的增益和带宽。但是,使用单个贴片天线无法实现这一目标。本研究的目的是设计一个用于 WiFi 应用的单元件微带贴片天线。该天线的介电常数为 = 4.4,旨在在 4.7GHz 频率下工作。对单微带贴片和双微带贴片的研究表明,当贴片元件数量增加时,增益会加倍。因此,在保持单个贴片尺寸的同时,将贴片数量加倍最终也会使增益加倍。这种天线在通信领域的馈电网络和射频辐射中有着广泛的应用。贴片天线的主要优点是成本低、性能好、安装方便、外形小巧。贴片天线采用适当的设计方程设计,并根据实际结果进行测试,以确保其模拟结果与实际结果相符。本文介绍了使用适当方程设计单元件和双元件贴片天线以应用于 Wi-Fi 通信的方法。该天线采用 FR4 基板制造,并将其增益、回波损耗、阻抗和 VSWR 的模拟结果与实际结果进行了比较。这种类型的天线最初是为无线电设计的,但现在也用于 802.11 网络系统,以及在 WiFi 网络上工作的无线路由器和小工具。这些天线的优点是它们通常非常具有方向性,并且适用于点对点和点对多点连接。关键词:馈电网络、贴片天线、低剖面和 FR4 基板
摘要 本文设计了一种用于无线局域网 (WLAN) 应用的 Koch 分形天线。Koch 雪花设计具有对称和自相似结构,可实现空间填充能力并改善天线的表面电流。整体分形天线结构由安装在介电材料(阻燃剂-4 (FR-4),介电常数r=4.4,损耗角正切δ=0.02)两侧的铜箔(贴片和接地平面)组成。天线采用微带线馈电。Koch 分形天线的尺寸为 30 30 1.6mm3,是在高频结构模拟器 (HFSS) 平台上实现的紧凑尺寸设计。使用迭代函数系统 (IFS) 将模拟输出与贴片上实现的不同迭代进行内部比较,并比较三种不同迭代的辐射频率、回波损耗、带宽、增益和方向性的差异。三次迭代的谐振频率范围从 5.8GHz 到 7.47GHz,可用于 WLAN 应用。因此,所提出的 Koch 雪花分形天线设计随着迭代规模的增加而改善了天线参数,例如 S 11 从 -21.35dB 到 -36.32dB,平均增益为 3dB,阻抗带宽为 25.90%。关键词:天线设计、FR-4、接地平面、Koch 雪花、贴片、WLAN 应用
在本文中,我们展示了一种用于卫星通信应用的低成本 7.25-7.75 GHz 两级低噪声放大器,其噪声系数低于 1 dB。采用 Rogers RT5880 基板上的微带技术(介电常数为 2.2,厚度为 0.508 mm)开发低噪声放大器。印刷电路板技术具有多种优势,例如成本低、重量轻以及制造过程后的可重新配置性,这些优势使该技术在商业和军事应用的卫星通信系统中具有吸引力。由于单片微波集成电路技术可提供更小尺寸的电路和高电气性能(尤其是在毫米波频率下),因此印刷微带技术可以成为集成电路技术的有力竞争对手,因为它具有经过验证的可靠性、更简单、更便宜和更快速的制造工艺以及 X 波段应用中可压缩的电气性能。此外,所提出的放大器是利用加州东部实验室的 Rogers-RT5880 上的 CE3512K2 晶体管开发的,并在匹配网络中使用了表面贴装器件以减小尺寸。此外,还实施了源生成和级间匹配拓扑,以简化匹配复杂性,从而增强噪声和增益。原型是利用 LPKF 原型机制造的。开发的 LNA 在工作频率带宽内表现出 23.5±0.5 dB 的测量增益,噪声系数小于 0.9 dB,输入/输出回波损耗优于 11.5 dB。此外,开发的放大器在中心频率处测量的载波干扰比为 -59 dBc,P1dB 为 13 dBm,同时消耗的总直流功率为 50 mW。
频率选择表面 (FSS) 由周期性排列的一维或二维金属结构组成,由于其频率谐振特性而备受关注。FSS 可以根据其尺寸、形状、厚度和其他参数在特定频率范围内选择性地反射 (带阻) 或透射 (带通) 入射电磁波,这是 FSS 的识别特征。[1] 金属和介电材料结构被广泛用于设计太赫兹 FSS 或滤波器,因为它们具有高机械强度,有助于产生功能化设计。金属 FSS 可以通过反射或吸收电磁干扰来屏蔽,但是,制造所需结构的成本很高,并且正在被碳基材料取代,以获得高频电磁特性,具有合适的成本、重量轻、无腐蚀等特点。[2] 通常,碳基材料以 sp、sp 2 和 sp 3 键合,形成相互连接的碳-碳键的长链,从而产生不同的物理和电性能。 [3] 因此,这类材料可归类为半金属或非电介质材料(如石墨烯、石墨、碳纳米管、碳纳米纤维)[4,5],因此通过在磁场和电场中应用飞秒激光脉冲产生 THz 脉冲,其纳米复合材料可表现出 THz 光跃迁、光电特性和介电特性。[6–11] 由于存在非局域 π 键电子,这些碳基材料表现出优异的 EMI 屏蔽性能。自由移动的电子与电磁波相互作用,导致反射,在共振频率下具有最大回波损耗值。[12] 过多的电磁能量会损坏周围的电路并引起不必要的噪声脉冲。Liang 等人。报道了竹状短碳纤维@Fe3O4@酚醛树脂和蜂窝状短碳纤维@Fe3O4@FeO复合材料作为高性能电磁波吸收材料,在4-18 GHz范围内成功实现了反射损耗-10 dB。[13]然而,在文献中对碳基材料在THz范围内的表征仍然没有很好的解释,关于碳基材料FSS特性的报道很少。最近,一种利用3D打印制造的碳基FSS吸收器