摘要：介绍了一种基于低温共烧陶瓷工艺的新型高度集成毫米波无源接收前端,该前端由阵列天线、馈电网络和带通滤波器构成.上述无源器件以天线集成封装方式经过一体化设计,并应用于毫米波无线系统.首先,设计了2×2线极化空气腔阵列天线,通过采用新颖的内埋空气腔体结构,使天线最大增益提高了2.9 dB.其次,将具有双层谐振结构的三阶小型化发卡型带通滤波器和天线馈电网络进行一体化设计.该滤波器测试结果显示:插入损耗为1.9dB,3 dB相对带宽为8.1%(中心频率为34 GHz).最后将上述天线和滤波网络进行一体化设计,实现了三维无线接收前端.在集成结构中,通过采用金属柱栅栏抑制了寄生模式.测试结果显示天线最大增益可达14.3dB,通过集成滤波馈电网络,其阻抗带宽为2.8 GHz.该新型一体化集成前端系统具有良好的射频性能,可作为全集成无源前端应用于Ka波段无线系统中.

摘要：介绍了一种基于石英基片的2mm波段二次谐波混频器.阐述了谐波混频器的基本原理,建立了混频二极管对结构的高频模型,并用全波分析软件对整个电路进行了仿真优化.实测得到射频信号在116～120GHz范围内,当本振频率为59GHz、功率为7～14dBm时,最低变频损耗为17dB,最高变频损耗为20dB.混频器的P1dB为1dBm,各端口隔离度均优于20dB.研制的集成2mm波段二次谐波混频器实测结果与设计结果吻合较好.

摘要：介绍了一个基于石英基片的二毫米频段三倍频器.采用反向并联变容二极管对结构实现倍频.建立了该二极管管对的等效电路模型并提取了模型参数.设计实现的倍频器输入为K型接头结构,输出为WR-8波导结构.获得的倍频器在输出频率为112.8～118.2 GHz范围内,输出功率大于0 dBm,最大输出功率超过2 dBm,最小倍频损耗为16 dB,可为气象探测系统中毫米波前端提供本振源.

摘要：介绍了一个用于混频器设计的肖特基二极管模型.根据二极管的物理结构,建立了三维电磁模型,并采用有限元法分析该模型.根据二极管中分布的寄生效应,建立了直到110 GHz的宽带等效电路.基于该等效电路,设计并优化了一个Ka频段的平衡式混频器.在32～37 GHz频率范围内,测试的变频损耗为7.5～10 dB.测试结果与仿真结果吻合地较好.

摘要：对太赫兹波导封装技术进行研究,并在D波段(110~170 GHz)和220 GHz频段分别进行设计验证.通过金丝键合技术对研制的D波段放大器芯片进行波导封装设计,封装测试结果为:封装模块在139 GHz测试得到最大增益为10.8 dB,在137~144 GHz频率范围内,增益大于7.8 dB,输入端回波损耗优于5 dB,输出端回波损耗优于8.5 dB.封装与在片测试结果曲线变化趋势基本一致,但是封装后芯片性能恶化严重,封装损耗大于5 dB.基于此,开展太赫兹波导-集成探针过渡结构研究,提出一种适用于太赫兹频段的波导-集成探针过渡结构,并在220 GHz频段进行设计验证.模块测试结果为:在208~233 GHz频带范围内,插入损耗优于3 dB,回波损耗优于8 dB,在224 GHz频点处,获得该结构的最优性能,其插入损耗为1.3 dB,回波损耗为46.4 dB.该波导-集成探针过渡结构为太赫兹频段全集成芯片研制提供了经验.

摘要：本文在商用变容二极管的简化电路模型基础上,对非线性肖特基结和周围的无源结构进行了基于石英介质的TRL去嵌入建模分析,在考虑二极管无源区和封装环境各种寄生参量情况下,建立了精确的3mm波段二极管对电路模型.采用TRL算法,通过拟合初始二极管S参数曲线和TRL测试参数确定芯片电路模型中各集总参数元件数值.二极管对在片各项测试结果和基于改进的电路模型仿真结果相吻合.该二极管对电路模型建模方法可应用于毫米波亚毫米波混频倍频电路的准确分析与设计.

摘要：针对红外图像的火焰识别,采用基于粒子群优化算法的二维最大熵阈值选取方法,选取最佳阈值对红外图像进行分割,使可疑区域从背景中分离出来.选择物体的高度作为特征量,采用标准模板序列,设计两层模糊分类器分析物体的高度变化和灰度分布,给出可疑目标隶属于火焰的评价.实验证明,这种结合火焰动、静特性的算法鲁棒性强,识别率及灵敏度较高,适用于广范围的火灾监控.

摘要：设计了D波段直接检波式辐射计前端,主要包括D波段检波器模块、D波段低噪声放大器模块和D波段标准增益喇叭天线.基于商用零偏二极管HSCH-9161研制出D波段检波器,测试结果显示在D波段内,最高灵敏度接近1600 mV/mW,当频率小于140 GHz时,灵敏度大于400 mV/mW,在大于140 GHz频段内,灵敏度优于120 mV/mW.基于自研D波段低噪声放大器芯片研制出D波段低噪放模块,测试结果显示最大增益为10.8 dB@139 GHz,在137~144 GHz频率范围内,增益大于7.8 dB,输入端回波损耗优于5 dB,输出端回波损耗优于8.5 dB.最终搭建D波段直接检波式辐射计前端进行成像实验验证.

摘要：基于三维有限元法设计毫米波微机电系统(MEMS)带通滤波器,可借助于CAD软件使整个滤波器设计流程更加方便快捷,结果与传统微尺寸结构的FDTD分析法基本一致。同时给出了一种简便的毫米波带通滤波器的MEMS加工方案,并针对该加工方案进行了关键参数的工艺误差仿真,为毫米波MEMS滤波器设计提供了一些有意义的理论及工艺分析,对于利用MEMS工艺制造的毫米波微尺寸无源器件设计也具有很大的参考价值。

摘要：利用90nmInAlAs/InGaAs/InPHEMT工艺设计实现了两款D波段(110～170GHz)单片微波集成电路放大器.两款放大器均采用共源结构,布线选取微带线.基于器件A设计的三级放大器A在片测试结果表明:最大小信号增益为11.2dB@140GHz,3dB带宽为16GHz,芯片面积2.6mm×1.2mm.基于器件B设计的两级放大器B在片测试结果表明:最大小信号增益为15.8dB@139GHz,3dB带宽12GHz,在130～150GHz频带范围内增益大于10dB,芯片面积1.7mm×0.8mm,带内最小噪声为4.4dB、相关增益15dB@141GHz,平均噪声系数约为5.2dB.放大器B具有高的单级增益、相对高的增益面积比以及较好的噪声系数.该放大器芯片的设计实现对于构建D波段接收前端具有借鉴意义.