摘要：基于国产氮化镓(GaN)工艺设计了一款w波段的功率放大器,通过多级级联来提高放大器的增益。流片之后的实测结果显示,所设计的w波段功率放大器在90~96 GHz频率范围内的输出功率典型值为27 dBm,功率附加效率超过15%。

摘要：针对长距离通信和雷达应用,基于65 nm CMOS工艺设计了一款工作在w波段的功率放大器。此放大器共采用5级级联结构以提高增益,采用差分共源共栅输出级与两路合成结构以提高输出功率。此外此电路中还采用了中和电容、共源共栅中间节点并联电感等技术来提高性能。后仿真实验结果表明,在电源电压为1.2 V(共源极)/2.2 V(共源共栅级)下,此功率放大器带宽为91.4~115.8 GHz,小信号增益达32.5 dB,在106 GHz频率下饱和输出功率(Psat)22.0 dBm,输出1 dB压缩点(OP1d B)功率为14.4 dBm,功率附加效率大于10%。

摘要：为了改善电子注与聚焦磁场的匹配状态以实现带状电子注的长距离稳定传输,提出了一种优化的周期凸起磁场(PCM)聚焦结构。与传统的PCM聚焦结构相比,优化的PCM结构改善了电子注的成形和传输状态,能够约束带状注长距离稳定传输。电子枪设计电压75 kV,电流3.8 A,10 mm×0.5 mm的带状电子注由10 mm×4 mm的椭圆阴极面发射并在单一方向压缩形成。漂移通道长89 mm,横向截面尺寸为12 mm×0.8 mm。结果显示,磁场周期为12 mm,峰值为0.24 T;电子注传输时在高度方向的最大波动尺寸为0.6 mm。该聚焦结构同时还能兼容线包聚焦方式,磁场强度和电子注输时在高度方向的波动尺寸分别为0.31 T和0.5 mm,束流通过率为100%。

摘要：针对在高频率、高效率、低磁场以及低电压工作方面具有自身独特优势的扩展互作用速调管(EIK)谐振系统进行了研究,主要目的是在保持其已有优势的情况下增加带宽。在EIK谐振系统研究的基础上,通过优化慢波结构和谐振腔来达到增加其带宽的目的。在此基础上完成了带宽为2.8 GHz,工作在2π模式的宽带EIK谐振系统设计。

摘要：采用低成本方法设计了一款w波段单刀单掷开关.通过在单独加工的石英基片无源电路上安装倒装PIN管,获得了一款w波段准毫米波单片（Q-MMIC）开关.为了获得低损耗、高隔离度性能,开关设计中采用了3-D PIN管模型和电路补偿结构.测试结果表明开关在88 GHz时插入损耗最小,最小值为0.5 dB;在80~101 GHz频率范围内,开关导通时的插入损耗小于2 dB;在84~104 GHz频率范围内,开关隔离度大于30 dB.整个开关电路尺寸为1.5 mm×3.0 mm.

摘要：设计了一种工作在w波段的振荡器。采用宽高比值为2的薄矩形电子注降低空间电荷效应,周期耦合腔慢波线作为高频结构以增加功率容量,阶梯渐变矩形波导作为输出结构,使输出结构与高频结构匹配连接减少反射。利用三维PIC粒子模拟程序进行数值模拟,分析慢波结构的周期数及周期长度对输出功率、频率及效率的影响。结果表明:当阴极电压为13.0～16.1kV时,谐振腔能正常工作;谐振腔周期数为9,阴极电压为15.7kV时输出功率和转换效率最大,输出峰值功率大于1.9kw,平均功率为980 w,频率为91.6GHz,转换效率达25%,输出频率随谐振腔周期长度的减小而增大。

摘要：设计了用于w波段三次谐波回旋管的带有iris结构的开放式谐振腔。采用低损耗圆对称模式TE_(02)工作。起振电流为2.9A,欧姆效率67%。PIC数值模拟结果表明,TE_(02)模式在iris谐振腔中可以实现稳定的w波段三次谐波单模振荡。当电压为45kV、电流为4A、横纵速度比为1.5时,可以获得25.7kw功率输出,对应的工作效率为14.3%。

摘要：基于硅微机械加工工艺,设计并制作一款w波段4路硅基波导功分/合成器。通过在8英寸的硅晶圆上采用干法刻蚀和晶圆级键合等工艺途径实现了硅基波导结构。根据硅微机械加工工艺的特点,设计了一种基于H面T型结和3dB耦合桥结构的波导功分/合成器。该功分/合成器表现出的损耗为0.25 dB。最后,采用该硅基功分/合成器对4只2w的GaN功率单片进行了功率合成,研制了w波段硅基合成功率放大器。测试结果表明,在92∼96 GHz的频率范围内,输入功率30 dBm的条件下,输出功率在7.03 w至8.05 w之间,典型电源附加效率为15%,平均合成效率为88%。

摘要：采用微带混合集成工艺设计了一款w波段宽带pin管开关．通过建立pin管的Ansoft HF-SS模型，实现了开关整体的精确仿真．分析了开关结构中主传输线特性对隔离度的影响，在此基础上采用高阻抗主传输线有效地提高了开关的隔离度，进而展宽了开关的隔离度带宽．为了获得开关的宽带导通特性，采用行波技术补偿pin管反向偏置时寄生参量的影响．为了验证该设计方法的正确性，对所设计的开关进行了加工、测试．测试结果表明：开关在87～103．5 GHz频率范围内，隔离度大于30 dB；在80～90 GHz频率范围内，开关导通时的插损小于1．2 dB；在90～95 GHz频率范围内，开关导通时插损小于1．5 dB ．仿真结果与测试结果吻合良好．

摘要：输入耦合器是回旋行波管的重要组成部分之一,其作用是将矩形波导TE10模式的信号,通过模式变换结构转换为回旋放大器件中的模式,输入耦合器性能的优劣直接影响了回旋管整管的带宽等性能。通过对w波段TE02模式回旋行波管的输入耦合器进行理论分析,指出影响主模传输损耗的一个因素是杂模的崛起使主模的传输系数降低,利用仿真软件进行仿真,通过优化耦合孔的尺寸,抑制杂模的产生,将损耗从3.9 dB降低到了0.8 dB。根据优化尺寸加工,实际测试,得到3.0 dB带宽7.9 GHz的输入耦合器,与设计符合较好。