应用于无线USB的小型超宽带阻带天线

设计了一种用于超宽带无线通信系统的小型化天线。该天线贴片尺寸为20 mm×15 mm ×3 mm,采用U形折叠结构和渐变结构相结合,可使天线具有超宽带特性。为 了减小对无线局域网（WLAN）系统5 GHz频带的干扰,天线采取了叉形谐振结构来实现对相应频带的抑制。采用仿真软件分析了该天线阻抗带宽和不同频点处的辐射方向图。仿真和实测结果显示,该天线在25～4.67 GHz和628～12 GHz内S11<-10 dB,在47～6.2 GHz内S11>-10 dB,因而有效产生带阻特性。     

一种新型混合结构X频段宽带功分器

分析了不对称槽线混合结构T型接头的传输特性，设计了一种由不对称槽线混合桥结构组成的X频段宽带功分器，应用于8~10.3 GHz频段。该功分器主要包括微带-槽线过渡结构和不对称槽线混合桥结构，在实现电磁能量耦合传输的同时还具有良好的功率分配性能。电路没有引入专门的相移电路就可实现可调的相移。电路仿真结果表明，在工作频段内，回波损耗优于-15 dB，插入损耗优于-5 dB，隔离度优于-5.8 dB。测试结果与仿真结果基本吻合，证明了设计的有效性。     

新型小型化超宽带功率分配器

利用长为四分之一波长、两端交叉短路的对称耦合微带线和长为四分之三波长折叠微带线并 联结构,提出一种新型小型化超宽带功率分配器。在等效传输线模型的基础上,采用奇偶模 分解方法对其进行 了理论分析,给出了参数设计方程。利用HFSS仿真优化一个微带结构的超宽带功率分配器。 仿真和测量结果表明,通带内插入损耗小于2 dB,输入输出端口的回波损耗分别大于 10 dB和7 dB ,隔离度大于6 dB,高频带外插入损耗在13～20 GHz范围内大于20 dB。该结 构尺寸仅为28 mm×32 mm,具有小型化的特点。     

一种低损耗毫米波垂直互联设计

设计了一种利用球栅阵列(BGA)的毫米波垂直互联，解决了毫米波系统三维（3D）集成时层间信号互联的低损耗传输问题。根据传输线理论，利用电磁仿真软件对这种采用BGA的垂直互联进行了仿真，并对层间通孔半径、焊球半径、焊盘半径等对传输性能的影响进行了分析。样件测试结果显示，在28.4~30.4 GHz，其层间垂直传输损耗小于0.36 dB，反射小于-15 dB。该垂直互联结构简单、性能良好，可广泛用于毫米波微系统3D集成。     

一种宽频带高增益16单元微带天线阵设计

设计了一个中心频率为6.52 GHz具有宽频带高增益特性的16单元微带天线阵。综合运 用H型缝隙耦合馈电技术、插入空气层技术和在贴片天线上切角的方法展宽天线的带宽。该 天线阵由两层介质板构成,采用反相馈电可抑制高次模的耦合,交叉极化电平低。使用三维 电磁场仿真软件Ansoft HFSS对该天线阵进行仿真优化,并根据仿真结果做成实物加以验 证。对实物的测量结果表明：天线阵仿真阻抗带宽（S11≤-10 dB）为2 15%,增益为19.85 dB;实测阻抗带宽（S11≤-10 dB）为225%,增 益为18.8 dB。天线阵性能良好,能满足工程实际要求。     

低损耗双谐振微带带通滤波器设计

为了既满足实现双谐振的零度馈电结构,又能实现阻抗匹配,采用双点双线馈电技 术和具有开口环、阶跃阻抗谐振双重特性的结构设计双通带滤波器。版图仿真结果表明：两 个谐振频率分别为2.7 GHz和5.05 GHz,符合射频电子标签所需的两路信号,其对 应的回波损耗分别为-38 dB和-49 dB,插入损耗为-0.2 dB和-0.4 dB,从 而实现了低损耗特性和尖锐的选择性。     

一种基于SIR结构的三通带带通滤波器

应用双指耦合结构和枝节加载谐振器（Stub-loaded Resonator，SLR）实现了一款基于阶梯阻抗谐振器（Stepped Impedance Resonator，SIR）的滤波器。该滤波器具有3个通带，带外抑制较好，工作频段提高。通过调整阻抗比可调节第二、三通带的谐振频率；SLR结构能够增加通带数量；SLR结构和双指耦合结构均能改善滤波器的S参数。HFSS软件仿真表明，3个通带的中心频率分别为3.5 GHz、6.6 GHz、9.2 GHz，对应的分数带宽分别为5.7%、3%、2%，S11分别为-18 dB、-22 dB、-24 dB，通带内的S21分别为-1.8 dB、-1 dB、-1 dB。电路的测量结果与仿真结果较为吻合。该滤波器在5G通信的低频段具有应用前景。     

新型Koch岛分形耦合微带线带通滤波器

为抑制平面带通滤波器的二次谐波,实现高选择性和低插入损耗,提出了一种新型 Koch岛分形结构,并将其应用到平面耦合微带线带通滤波器的设计中。仿真及测试结果表明 ：所设计的新型Koch岛分形耦合微带线带通滤波器的中心频率为3 GHz,3 dB通带 宽度为10%;与传统的耦合微带线带通滤波器相比,该新型滤波器的二次谐波降低了1 1.5 dB,选择特性提高了5 dB/GHz,通带内最大回波损耗降低了4.7 dB,尺寸缩 小了近5%。该新型滤波器具有尺寸小、重量轻、成本低且性能好等优点。     

一种低功耗K频段低噪声放大器

基于0.13 μm锗硅(SiGe)双极型互补金属氧化物(Bipolar Complementary Metal Oxide Semiconductor,BiCMOS)工艺，设计制作了一种高增益低功耗K频段低噪声放大器(Low Noise Amplifier,LNA)，通过优化晶体管尺寸及利用硅通孔设计高品质因数射极退化电感，降低了LNA噪声。实测结果表明，在1.6 V偏置条件下，该LNA在20 GHz的噪声系数等于1.94 dB，输入1 dB压缩点等于-29.6 dBm；18~21.3 GHz频率范围内，LNA增益大于23.3 dB，S11和S22均小于-10 dB。包含偏置电路功耗在内，芯片功耗仅21 mW，优于其他同等噪声系数的K频段SiGe BiCMOS LNA。该LNA可应用于卫星通信等K频段低功耗接收机系统。     

新型三等分Wilkinson功分器在高效率功放中的应用

针对一种新型的三路Doherty功率放大器,为满足其对称结构要求,在传统对称结 构二等分功分器基础上,结合三路Doherty功放电路尺寸,通过理论计算和采用ADS软件仿真 的方法设计了对称结构三等分Wilkinson功分器。其尺寸为19 mm×11 mm,在2.11 ～2.17 GHz内,插入损耗小于0.4 dB,输出端口隔离度大于16 dB,端口回波 损耗大于13 dB。在适应三路Doherty功放对称结构的前提下,功分器性能指标满足功放 电路三路相位一致性设计要求,提高了放大器工作效率,测试结果显示饱和点工作效率高于 两路Doherty功率放大器。     

一种SIR结构的超宽带带通滤波器

提出了一种基于阶梯阻抗谐振器（Step Impedance Resonator,SIR）结构的具有平行耦合微带线的超宽带（Ultra-wideband,UWB）带通滤波器。滤波器采用孔径补偿技术设计,在地面上蚀刻两个矩形槽,以增强顶层微带线之间的耦合。为了优化S参数并改善带外的抑制,在谐振器中采用了缺陷微带结构（Defective Microstrip Structure,DMS）。仿真结果表明,滤波器的通带范围为2.3~6.1 GHz,中心频率为4.2 GHz,分数带宽（Fractional Bandwidth,FBW）大于90.4%;插入和回波损耗分别优于-1 dB和-10 dB;通带中群延迟的变化范围为0.4~0.6 ns,滤波器的线性度良好。该滤波器可用于5G通信系统。     

一种SLR结构陷波宽带滤波器的设计

在枝节加载谐振器（Stub-loaded Resonator,SLR）的理论基础上设计了一种陷波宽带滤波器,应用于3.0~6.7 GHz频段。该滤波器由一个倒T形短路枝节加载谐振器（Short SLR,SSLR）和一个基于半波长SIR基本结构的阶跃阻抗枝节加载谐振器（Stepped Impedance SLR,SISLR）构成。与传统陷波滤波器相比,该滤波器没有采用传统的缺陷地结构或缺陷微带结构,其陷波特性由SISLR与SSLR耦合所致,能够实现更好的设计灵活性。对电路进行了仿真和实物制作,仿真结果表明,插入损耗和回波损耗分别优于0.3 dB和12.2 dB,陷波的中心频率位于5.8 GHz,其分数带宽为6.8%。测试结果与仿真结果基本一致,体现了良好的电路性能。     

小型化宽频带宽阻带微带滤波器的设计

目前研究宽频带微带滤波器的文献很多,但普遍不能同时具有宽频带和宽阻带的性能,且带内回波损耗大,带外抑制差。为此,提出了一种新型的宽频带微带滤波器。该滤波器采用在E型阶跃阻抗谐振器（SIR）中引入U型结构的方法,实现其宽频带宽阻带的性能。对滤波器进行仿真、加工与实测,仿真结果与实测结果吻合良好。加工得到的滤波器3 dB带宽为7.1 GHz,低于-20 dB的高频阻带为9.3 GHz,带内回波损耗低于-23.2 dB,实物尺寸为15 mm×8.5 mm,具有小型化的特点。实测数据表明,提出的滤波器具有良好的性能,在工程领域具有实际的应用价值。     

一种基于倒“T”形贴片结构的WLAN天线设计

提出了一种基体背面有电磁带隙结构的倒“T”形双频微带天线。研究发现该天线具有双频带特性,其双频工作频率分别为2.4 GHz和5.2 GHz,相应的带宽为805 MHz (2.099~2.944 GHz) 和831 MHz (4.568~5.409 GHz),增益达到3.1 dBi。仿真和测试结果基本吻合,表明该天线可以很好地满足WLAN工作频段标准要求,具有很好的应用前景。     

悬置微带线的过渡设计

设计了一种新型微带-悬置微带线和波导-悬置微带线的过渡结构。此过渡模型工艺简单、尺寸紧凑、加工精度不高,在较宽的频带范围内实现了较好的过渡特性。这种过渡设计可以改善悬置微带电路的应用范围,同其它电路或系统可以更好地综合应用。通过仿真设计和样品测试,在整个Ka频段,波导-悬置微带线过渡结构插入损耗小于0.75 dB。     

可用于物联网的高隔离度双频MIMO天线

设计了一种高隔离度双频多输入多输出（MIMO）天线,该天线覆盖2.4 GHz和5 GHz无线局域网频带,可以应用于移动物联网之中。天线包含两个相同的辐射单元天线,采用微带馈电的方式进行馈电。单元天线使用单极子天线作为基本辐射器,其包含一根长的和短的单极子天线,分别谐振在低频和高频频段。通过在两个单元天线中间加载T型隔离器提高了单元天线之间的隔离度。天线的辐射振子、馈电以及T型隔离器都印刷在同一块微波板材上,从而方便了天线的制作和加工。仿真结果表明,该天线在1.9~2.8 GHz以及4.7~6.2 GHz频带范围内能实现良好的双频工作特性,天线隔离度近20 dB,可以广泛应用于物联网系统中。     

一种新型螺旋宽边耦合的定向耦合器

设计了一种新型螺旋宽边耦合结构的微型定向耦合器,并用电容补偿法改善了回波损耗和隔离度。利用三维电磁场分析软件对定向耦合器三维结构进行了建模分析和仿真优化,回波损耗和隔离度在600~900 MHz时大于25 dB,试验样品的测试结果与仿真结果吻合。