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一种V波段高效率5W GaN功率放大器MMIC
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作者 高哲 范一萌 万悦 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第4期360-364,共5页
基于0.13μm SiC基GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺,设计了一款V波段GaN功率放大器单片微波集成电路(MMIC)。该功率放大器MMIC采用三级放大拓扑结构以满足增益需求;使用高低阻抗微带传输线进行阻抗匹配,通过威尔金森功分器/合成器完成... 基于0.13μm SiC基GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺,设计了一款V波段GaN功率放大器单片微波集成电路(MMIC)。该功率放大器MMIC采用三级放大拓扑结构以满足增益需求;使用高低阻抗微带传输线进行阻抗匹配,通过威尔金森功分器/合成器完成功率放大器的末端功率合成;通过对晶体管宽长比的设计与多胞晶体管的合成,实现了功率放大器的高功率稳定工作和高效率输出。经过测试,在59~61 GHz频率范围内,在占空比为20%、脉宽为100μs时,该功率放大器MMIC的饱和输出功率达到37 dBm以上,功率附加效率(PAE)大于21.1%,功率增益大于17 dB;连续波测试条件下输出功率大于36.8 dBm, PAE大于21%。该设计在输出功率和PAE上具有一定的优势。 展开更多
关键词 v波段 功率放大器 单片微波集成电路(MMIC) 高效率 功率合成
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基于TM03模式的V波段同轴渡越时间振荡器设计
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作者 曾繁博 张建德 +1 位作者 贺军涛 令钧溥 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期37-43,共7页
随着高功率微波源频率的提升,腔体尺寸会随着电磁波波长的缩短而减小,从而导致器件功率容量不足,增大了射频击穿、脉冲缩短的风险。为了提升高频器件的功率容量,提出了一种基于TM03模式的低表面场强V波段同轴渡越时间振荡器,通过引入TM0... 随着高功率微波源频率的提升,腔体尺寸会随着电磁波波长的缩短而减小,从而导致器件功率容量不足,增大了射频击穿、脉冲缩短的风险。为了提升高频器件的功率容量,提出了一种基于TM03模式的低表面场强V波段同轴渡越时间振荡器,通过引入TM03模式的方式在极高频下拓宽腔体的横向尺寸,从而降低表面场强,提升功率容量。为了激励TM03模式并使之成为器件主要工作模式,计算了束波互作用结构的色散曲线及耦合阻抗,通过腔体设计使TM03模式的相速度与电子速度同步并发生换能,从而获得较低的群速度以及较高的耦合阻抗,最终成功在慢波结构中建立起了TM03模式电磁场。随后的粒子模拟仿真表明,在二极管电压400 kV、电流5 kA的条件下,输出微波功率达440 MW,频率为62.25 GHz,转换效率为22%,最大表面场强为1.6 MV/cm。 展开更多
关键词 功率容量 TM03模式 v波段 渡越时间振荡器 低表面场强
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V波段2W高效率GaN功率放大器MMIC的研制
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作者 高茂原 《通讯世界》 2024年第6期10-12,共3页
由于氮化镓(GaN)具有高功率密度特性,因此GaN功率放大器在毫米波领域得到快速发展,其性能不断提升。基于此,采用0.13μm GaN工艺,研制了一款V波段高效率的GaN功率放大器单片微波集成电路(MMIC),对0.13μm GaN工艺和器件进行阐述。对功... 由于氮化镓(GaN)具有高功率密度特性,因此GaN功率放大器在毫米波领域得到快速发展,其性能不断提升。基于此,采用0.13μm GaN工艺,研制了一款V波段高效率的GaN功率放大器单片微波集成电路(MMIC),对0.13μm GaN工艺和器件进行阐述。对功率放大器设计和制作进行研究,包括功率放大器的架构、电路实现以及功率合成和版图实现,并对功率放大器进行测试和结果分析,包括小信号特性和大信号特性。该功率放大器在40 GHz~75 GHz频段内,其饱和输出功率大于2 W,附加效率大于15%,功率增益大于18 dB,可广泛应用于毫米波雷达和通信领域。 展开更多
关键词 v波段 高功率 高效率 功率放大器 MMIC
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通信用V波段宽带小型化波导隔离器设计 被引量:5
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作者 袁兴武 何绍强 罗明 《磁性材料及器件》 CAS CSCD 2019年第4期44-46,69,共4页
设计了一款工作在V波段、带宽为8GHz的宽带小型化波导隔离器。根据隔离器要求的工作频带宽和外形尺寸小,通过对其工作模式分析,采用高阶模工作方式突破该频带隔离器的材料限制,改善V波段隔离器的带宽和性能;对结式环行器三角台阶匹配与... 设计了一款工作在V波段、带宽为8GHz的宽带小型化波导隔离器。根据隔离器要求的工作频带宽和外形尺寸小,通过对其工作模式分析,采用高阶模工作方式突破该频带隔离器的材料限制,改善V波段隔离器的带宽和性能;对结式环行器三角台阶匹配与圆台阶匹配原理进行分析,应用不对称匹配设计方法进行设计,建立初步仿真模型,并通过HFSS软件进行全波仿真优化。最终设计的隔离器性能指标为:电压驻波比≤1.4,插入损耗≤0.5dB,隔离度≥17dB,外形尺寸仅为30.5mm×16mm×26mm,满足通信系统应用使用要求。 展开更多
关键词 波导隔离器 v波段 小型化 设计
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V波段高隔离宽带波导功分器设计 被引量:5
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作者 张华 邵登云 曾升 《微波学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期30-34,85,共6页
基于电磁场全波分析方法,设计了一种V波段Y型结E面波导功分器,采用多节阶梯阻抗匹配结构实现宽频带;在主传输波导H面中心插入阻性薄膜的陶瓷基板来提高输出端口隔离度。波导功分器采用硅铝材料制作,具有重量轻、热膨胀系数低、导热良好... 基于电磁场全波分析方法,设计了一种V波段Y型结E面波导功分器,采用多节阶梯阻抗匹配结构实现宽频带;在主传输波导H面中心插入阻性薄膜的陶瓷基板来提高输出端口隔离度。波导功分器采用硅铝材料制作,具有重量轻、热膨胀系数低、导热良好的优点,与陶瓷基片匹配良好。实测结果表明,在50~60 GHz频带内,传输损耗优于0.4 d B,典型隔离度25 d B,两路输出幅度一致性优于0.19 d B,相位不平衡度优于1.4°;功率容量理论值可达33 k W。经可靠性试验验证,证明该功分器可靠性高、适合工程使用。 展开更多
关键词 v波段 高隔离 阶梯阻抗变换器 Al-50%Si 波导功分器
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高纯度石英玻璃40~110 GHz频段电参数的表征
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作者 朱香宝 孙旭 +2 位作者 岳海昆 钱凌轩 倪磊 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期490-496,共7页
基于127μm的高纯度石英(99.9997%)基底设计了共面波导(CPW)、微带环形谐振器(MRR)结构,通过测试得到在40~110 GHz的频率范围内,CPW线的平均插入损耗在0.096~0.176 dB/mm之间。此外,采用MRR方法提取了石英的相对介电常数和损耗角正切值... 基于127μm的高纯度石英(99.9997%)基底设计了共面波导(CPW)、微带环形谐振器(MRR)结构,通过测试得到在40~110 GHz的频率范围内,CPW线的平均插入损耗在0.096~0.176 dB/mm之间。此外,采用MRR方法提取了石英的相对介电常数和损耗角正切值,该石英基底在V波段和W波段的相对介电常数分别介于3.7~3.85和3.85~4之间,损耗角正切值在V波段约为0.004,在W波段介于0.004~0.006之间。通过与其他基底性能对比表明,该高纯度石英具有良好稳定的电性能,其在设计高性能无源和封装结构方面具有一定的潜力。 展开更多
关键词 石英玻璃 共面波导 微带环形谐振器 v波段 W波段
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GaAs PHEMT工艺V波段有源二倍频器MMIC 被引量:4
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作者 吴永辉 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期481-484,493,共5页
基于标准GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺,设计了一个输出频率在V波段的有源二倍频器单片微波集成电路(MMIC),实现了高输出功率和良好的谐波抑制特性。芯片内部集成了180°马逊巴伦、对管变频和输出功率放大器等电路。... 基于标准GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺,设计了一个输出频率在V波段的有源二倍频器单片微波集成电路(MMIC),实现了高输出功率和良好的谐波抑制特性。芯片内部集成了180°马逊巴伦、对管变频和输出功率放大器等电路。重点优化设计了马逊巴伦的版图结构,在宽带内具有良好的相位和幅度特性;分析了对管变频结构电路的原理,确定其最佳工作电压在压断电压附近;设计了V波段两级放大器电路,对带内信号放大的同时抑制了带外谐波信号,提高了整个倍频器的输出功率。芯片采用微波探针台在片测试,在外加3.5 V电源电压下的工作电流为147 mA;输入功率为14 dBm时,在55-65 GHz输出带宽内的输出功率为13 dBm;带内基波抑制大于20 dBc,芯片面积为2.1 mm×1.3 mm。此倍频器MMIC可应用于V波段通信系统和微波测量系统。 展开更多
关键词 砷化镓(GaAs)赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT) v波段 倍频器 马逊巴伦 单片微波集成电路(MMIC)
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一种用于FOD检测系统的V波段波导缝隙阵列天线
8
作者 李炎 任冲 尹琰鑫 《电子技术应用》 2023年第9期9-13,共5页
提出了一种适用于跑道异物(Foreign Object Debris, FOD)检测系统的V波段波导缝隙阵列天线。所提出的阵列天线工作频带为74~79 GHz,阵面包含2 048个单元。天线采用多模波导缝隙阵列天线形式,并设计了波导功分网络,具有高增益、低剖面等... 提出了一种适用于跑道异物(Foreign Object Debris, FOD)检测系统的V波段波导缝隙阵列天线。所提出的阵列天线工作频带为74~79 GHz,阵面包含2 048个单元。天线采用多模波导缝隙阵列天线形式,并设计了波导功分网络,具有高增益、低剖面等优良特点。天线整体结构厚度10 mm以内,辐射效率50%以上。天线的实测结果表明,理论结果和测试结果吻合,具有较高的工程实用性。 展开更多
关键词 多模波导缝隙阵 FOD 高增益 低剖面 v波段
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V波段低损耗波导密封与平面集成电路技术
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作者 广阔天 王欢 +1 位作者 赵攀 谢启隆 《微波学报》 CSCD 北大核心 2023年第S01期135-138,共4页
V波段信号经过同轴电缆传输的损耗较大,所以主要通过波导进行传输V波段信号,但由于波导结构无法实现有源器件的集成,要集成有源器件需要转换为微带平面电路,而且V波段的有源器件均为裸芯片,要求波导转换为微带平面电路的结构必须实现气... V波段信号经过同轴电缆传输的损耗较大,所以主要通过波导进行传输V波段信号,但由于波导结构无法实现有源器件的集成,要集成有源器件需要转换为微带平面电路,而且V波段的有源器件均为裸芯片,要求波导转换为微带平面电路的结构必须实现气密,因此,为了实现平面集成,需要低损耗的气密的波导—微带过渡装置来完成,但目前V波段实现平面集成的结构均无法实现低损耗气密。本文提供了一种V波段低损耗波导密封与平面集成电路技术,在满足气密要求的同时,可实现波导到微带平面电路的过渡,且损耗较小。 展开更多
关键词 v波段 低损耗 波导密封 平面集成电路
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67 GHz宽频段同轴微波开关微波特性的设计及验证 被引量:3
10
作者 郑国龙 田亚伟 +2 位作者 张庆鑫 苌群峰 张楚贤 《空间电子技术》 2017年第6期44-48,共5页
设计了一种宇航用V波段同轴微波开关,用于满足高频段下微波信号切换的需求。通过设计新型绝缘支撑结构,采用过渡段精密补偿和驱动杆精密补偿的方法,降低了V波段条件下回波损耗和插入损耗,提高了开关微波传输性能。设计结果驻波比≤1.55... 设计了一种宇航用V波段同轴微波开关,用于满足高频段下微波信号切换的需求。通过设计新型绝缘支撑结构,采用过渡段精密补偿和驱动杆精密补偿的方法,降低了V波段条件下回波损耗和插入损耗,提高了开关微波传输性能。设计结果驻波比≤1.55,插入损耗≤0.9 d B,隔离度≥100 d B,并进行了样品试制和实测,在大部分频段,实测结果与设计结果基本吻合,验证了所提出的设计方法的有效性。 展开更多
关键词 同轴微波开关 v波段 绝缘支撑 精密补偿
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一种V波段近距探测毫米波功率放大器设计 被引量:3
11
作者 宋立娜 李晓 叶荣钦 《电子科技》 2011年第7期57-60,共4页
介绍了一种用于弹上近距探测系统,工作在非大气窗口波段的功率放大器,该功放基于MMIC实现电路设计,采用端口驻波较好的两路电桥,由多级级联实现功率合成,波导到微带采用两路微带探针经波导E面插入,完成波导立体传输线与微带集成传输线... 介绍了一种用于弹上近距探测系统,工作在非大气窗口波段的功率放大器,该功放基于MMIC实现电路设计,采用端口驻波较好的两路电桥,由多级级联实现功率合成,波导到微带采用两路微带探针经波导E面插入,完成波导立体传输线与微带集成传输线间的过渡转换,同时又实现同相宽带功率分配/合成。实际的测试表明,在工作带宽内,指标满足设计要求,实现了相对较大的功率输出,为该波段的工程应用提供了技术保证。 展开更多
关键词 v波段 功率放大器 功率分配/合成 波导-微带过渡 近距探测
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V波段波导短截线带通滤波器设计 被引量:3
12
作者 张华 陶若燕 《固体电子学研究与进展》 CAS 北大核心 2019年第3期179-183,193,共6页
设计和分析了V波段E面波导短截线带通滤波器。利用E面波导短截线带阻滤波器的通带-阻带特性与矩形波导的高通特性相结合,将波导短截线带阻滤波器嵌入WR-15矩形波导中,设计具有高阻带抑制性能、过渡边带陡峭、宽阻带范围的V波段宽带带通... 设计和分析了V波段E面波导短截线带通滤波器。利用E面波导短截线带阻滤波器的通带-阻带特性与矩形波导的高通特性相结合,将波导短截线带阻滤波器嵌入WR-15矩形波导中,设计具有高阻带抑制性能、过渡边带陡峭、宽阻带范围的V波段宽带带通滤波器。采用"场"、"路"相结合的方法设计的带通滤波器,仿真与测试结果吻合较好,验证了该设计方法的有效性。经测试实现了18%的1dB带宽,在50.0~57.8GHz通带内插入损耗≤1dB,阻带频率58.9GHz处抑制为43.6dBc。 展开更多
关键词 v波段 E面波导短截线 过渡边带陡峭 宽带带通滤波器
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V波段3W GaN功率放大器MMIC 被引量:3
13
作者 刘如青 刘帅 +1 位作者 高学邦 付兴中 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第8期599-603,634,共6页
以50μm厚的SiC为衬底,基于T型栅GaN HEMT工艺技术,设计并制作了一款V波段GaN功率放大器单片微波集成电路(MMIC)。该功率放大器MMIC电路采用三级放大拓扑结构进行设计;采用高低阻抗微带传输线进行阻抗匹配和片上功率合成;采用介质电容... 以50μm厚的SiC为衬底,基于T型栅GaN HEMT工艺技术,设计并制作了一款V波段GaN功率放大器单片微波集成电路(MMIC)。该功率放大器MMIC电路采用三级放大拓扑结构进行设计;采用高低阻抗微带传输线进行阻抗匹配和片上功率合成;采用介质电容和薄膜电阻进行偏置网络设计,实现稳定工作和低损耗输出。经测试,在55~65 GHz频带内,漏极工作电压+20 V、栅极工作电压-2.3 V的偏置条件下,在占空比20%、脉宽100μs脉冲状态时,该功率放大器MMIC的饱和输出功率达到3 W以上,功率附加效率达到22%;连续波状态时,其饱和输出功率达到2.5 W以上,60 GHz时最高功率达到3 W。 展开更多
关键词 v波段 氮化镓 功率放大器 单片微波集成电路(MMIC) 连续波
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V波段空间行波管研制 被引量:3
14
作者 李力 瞿波 +1 位作者 冯进军 尚艳华 《真空电子技术》 2013年第2期52-54,共3页
本文介绍了国内外V波段空间行波管研究进展,给出了作者在V波段空间行波管设计和性能测试结果。V波段空间行波管电子枪采用传统皮尔斯型电子枪,高频采用螺旋线结构,为了提高行波管效率,采用四降压收集极。测试结果表明在工作频带内V波段... 本文介绍了国内外V波段空间行波管研究进展,给出了作者在V波段空间行波管设计和性能测试结果。V波段空间行波管电子枪采用传统皮尔斯型电子枪,高频采用螺旋线结构,为了提高行波管效率,采用四降压收集极。测试结果表明在工作频带内V波段空间行波管连续波饱和输出功率超过20 W,总效率超过21.8%,行波管动态流通率超过98%,在整个工作频带内行波管饱和增益超过了43dB。 展开更多
关键词 行波管 v波段 效率 增益
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V波段波导-微带探针转换器设计 被引量:2
15
作者 王洁 宋志东 +1 位作者 张娟 湛婷 《电子科技》 2014年第7期87-88,92,共3页
采用高频仿真软件HFSS仿真设计了V波段E面探针方式的波导-微带探针转换器结构,并加工制作了实物样件.经测试样件实测结果表明,在频率50~60 GHz的范围内,转换器的插入损耗<0.5 dB,与仿真结果基本吻合,适合广泛工程应用.
关键词 v波段 波导-微带探针转换器 HFSS仿真
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大功率V波段螺旋线行波管慢波结构设计模拟 被引量:2
16
作者 冯源 刘世硕 +2 位作者 陈波 蔡军 冯进军 《真空电子技术》 2017年第2期18-20,共3页
针对大功率V波段螺旋线行波管进行了慢波结构的设计,并通过三维电磁模拟软件和三维大信号注波互作用模拟软件对慢波结构的冷特性和注波互作用特性进行了模拟,模拟结果显示,在频带52~62GHz范围内,输出功率大于200 W,增益大于43dB,电子效... 针对大功率V波段螺旋线行波管进行了慢波结构的设计,并通过三维电磁模拟软件和三维大信号注波互作用模拟软件对慢波结构的冷特性和注波互作用特性进行了模拟,模拟结果显示,在频带52~62GHz范围内,输出功率大于200 W,增益大于43dB,电子效率大于19%。 展开更多
关键词 v波段 螺旋线 行波管 慢波结构
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一种V波段波导双工器的设计 被引量:2
17
作者 高静 侯艳茹 +2 位作者 李霞 孙浩 吴莹莹 《微波学报》 CSCD 北大核心 2016年第S2期334-336,共3页
双工器是现在电子系统中的常用器件。本文设计了毫米波V波段的波导双工器,它由H面T结与两个不同频段的波导滤波器构成。波导膜片滤波器的设计采用常规的设计方法完成。这种结构的特点是频段高、体积小、插损小,加工工艺要求高,信道之间... 双工器是现在电子系统中的常用器件。本文设计了毫米波V波段的波导双工器,它由H面T结与两个不同频段的波导滤波器构成。波导膜片滤波器的设计采用常规的设计方法完成。这种结构的特点是频段高、体积小、插损小,加工工艺要求高,信道之间的干扰小,重复性很高。 展开更多
关键词 波导双工器 H面T结 波导膜片滤波器 v波段
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新型V波段综合孔径辐射计接收阵列的设计 被引量:2
18
作者 梅亮 崔冬 +1 位作者 张华 曹珂 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期106-110,126,共6页
提出了一种新型宽带24通道V波段综合孔径辐射计。通过改变本振频率,辐射计可在7个频点上工作,总带宽达到了1.4GHz。详细介绍了天线、接收通道、本振、电源等模块的设计。设计时广泛采用了单片微波集成电路(MMIC),实现了高增益和低噪声... 提出了一种新型宽带24通道V波段综合孔径辐射计。通过改变本振频率,辐射计可在7个频点上工作,总带宽达到了1.4GHz。详细介绍了天线、接收通道、本振、电源等模块的设计。设计时广泛采用了单片微波集成电路(MMIC),实现了高增益和低噪声特性。对增益、噪声系数、1dB压缩点等参数进行了测试,结果表明24个接收通道的性能一致性较好。使用该辐射计对噪声源和高温物体进行了成像试验,成像结果清晰、锐利,实现了较好的成像效果。 展开更多
关键词 微波辐射计 综合孔径 v波段 接收通道
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钠激光导星星等计算方法研究 被引量:2
19
作者 刘杰 王建立 +2 位作者 吕天宇 孙敬伟 董磊 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2013年第3期318-323,共6页
首先简要介绍一套完整的激光导星实验系统,并获得了大量的导星图像数据.在此基础上,采用与已知自然星实时对比的方法计算得到钠激光导星V波段星等,使用了灰度值图像和光子数图像数据,并将光子数图像转换为光子返回数对已知自然星等的理... 首先简要介绍一套完整的激光导星实验系统,并获得了大量的导星图像数据.在此基础上,采用与已知自然星实时对比的方法计算得到钠激光导星V波段星等,使用了灰度值图像和光子数图像数据,并将光子数图像转换为光子返回数对已知自然星等的理论值进行验证.重点分析了窄带滤光片等因素对计算过程的影响.最后对计算结果精度等作了简单的讨论.初步计算结果表明,在长春的城市天光背景下,通过平均功率5.2W、线宽4–5pm的589nm激光器在夏季激发的导星亮度约为14.05等. 展开更多
关键词 钠激光导星 星等 v波段 窄带滤光片 CCD 灰度值 光子数
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V波段空间行波管输能系统匹配特性提升技术研究 被引量:2
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作者 梁晓峰 郭晨 +2 位作者 瞿波 尚艳华 吴琼 《真空电子技术》 2020年第4期45-50,68,共7页
输能系统是影响高频率毫米波行波管高效率输出的关键因素,为研制V波段30 W空间行波管,拓展V波段输能系统的带宽和提升与高频慢波系统的匹配特性,利用传输理论分析和仿真软件优化两种方式改善限制V波段螺旋线行波管宽带驻波比较高的问题... 输能系统是影响高频率毫米波行波管高效率输出的关键因素,为研制V波段30 W空间行波管,拓展V波段输能系统的带宽和提升与高频慢波系统的匹配特性,利用传输理论分析和仿真软件优化两种方式改善限制V波段螺旋线行波管宽带驻波比较高的问题,并根据公式推导和CST软件仿真结果开展工艺试验,验证新结构的大螺距绕线方案对改变传输匹配特性是否有效,最终证明了在57~63 GHz工作频带内驻波系数小于1.4,满足V波段空间行波管的使用需求。 展开更多
关键词 v波段 传输匹配 大螺距 驻波
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