摘要：为了改善W波段全波段Schottky二极管三倍频器高端性能,建立倍频二极管实际安装电路环境下的三维精确仿真模型.在传统去嵌入法提取二极管等效电路参数工作基础上,改进了阻抗参数提取方法.采用UMS公司的DBES105a双Schottky结二极管作为倍频器件,将二极管封装、焊盘(安装二极管的微带端线)及邻近的腔体空间作为一个子区域进行三维建模分析,结合Schottky结的非线性模型,深入研究了焊盘尺寸、管子安装高度及腔体尺寸对输入输出阻抗宽带特性的影响.在此基础上,采用场路结合的仿真技术,优化设计了W波段宽带无源三倍频器.实验测试结果表明,在约为20 d Bm功率激励下,所设计的三倍频器在75~110 GHz内输出功率典型值为5 d Bm,功率波动小于±1.25 d Bm,实现了倍频器在W波段全波段优良的功率平坦度特性.

摘要：在对肖特基二极管等效电路模型精确建模的基础上,设计并制作了W波段宽带高灵敏度功率检波器。根据Ga As低势垒肖特基二极管的物理结构,建立了二极管等效电路模型,并通过对W波段检波器试验模块的研制和测试提取了准确的电路模型参数。最后,针对宽带工作要求,根据二极管等效电路模型,优化了射频阻抗匹配网络,使检波器工作频率能够覆盖78~98 GHz。测试结果表明,当输入功率为-30 d Bm时,82 GHz处检波灵敏度达到了7000 m V/m W,78~98 GHz范围内检波灵敏度高于1500 m V/m W,实测正切灵敏度优于-36 d Bm。实测和仿真结果一致,验证了二极管等效电路模型的准确性。

摘要：提出了一种基于V型变异二进制粒子群算法(VMBPSO)的天线拓扑优化方法,旨在突破天线尺寸优化时初始模型结构对性能拓展的限制,提高设计自由度。首先,引入了一种新的V型转换函数,避免了原始BPSO算法中由于速度值过大而导致的早熟问题。此外,引入了一种变异算子M,通过对粒子进行自适应变异,保证种群多样性的同时提高了算法的局部搜索能力。为了验证该优化方法的有效性,利用其优化微带贴片天线。实验结果表明,该方法可以根据目标函数灵活设计天线,以中心频点在2.45GHz、3.5GHz、5.8GHz的三频段天线设计任务为例,算法仅需649次全波电磁仿真即可收敛至目标解。

摘要：电子不停车收费(ETC)系统中存在跟车距离太近导致ETC系统无法识别下一辆车辆通行以及恶劣天气下使ETC识别不出车辆而造成放行失误。针对上述问题,设计了用于ETC系统的超宽带宽圆极化天线设计。为了保证ETC系统在恶劣天气下的接收功能,天线采用圆极化设计和高定向化。要实现圆极化设计,对辐射贴片进行切角,使辐射贴片表面的电流形成90°的相差,进而实现天线的圆极化特性。对4个辐射贴片进行旋转从而达到4个辐射贴片相位一致,使用同轴馈电将辐射贴片和旋转与相位补偿圆环单元进行连接,从而对轴比(axial ratio,AR)带宽的维持,以及阻抗带宽的提升。最终,以改进后的4单元作为天线的最优结果。通过仿真优化得到天线的各项性能,阻抗带宽为5.48~6.06GHz,AR带宽(小于3dB)的带宽处在工作频段内为5.5~5.875GHz,当θ=0°时,最大增益为9.6278dB且方向性最好。选定天线的最优结构,并进行实物加工和测量。实测结果表面,阻抗带宽为5.32~6.11GHz。该天线具有超宽带、圆极化、高定向的特点,为ETC系统提供了一种结构新颖的天线。