5G通信的可重构双波段功放设计 下载：53 浏览：431

储龙威 杨骁 郭芝芳 《天线研究》 2024年4期

摘要: 射频功率放大器作为无线通信系统最关键的组成部分之一，提高其带宽与效率两项重要指标一直是设计功放的重点与难点。本文为适应多模通信的发展需求，分别在输入和输出加入PIN开关，利用开关的闭合和断开来实现不同波段的阻抗匹配。为验证该方法的有效性，采用CGH40010F GaN晶体管,设计出一款工作在0.94GHz&2.1GHz和1.1GHz&3.3GHz的可重构双波段功率放大器，实验仿真结果表明，在可重构双波段功放的四个频段处，该功放的饱和功率附加效率（power added efficiency,PAE）均大于62%，饱和输出功率大于39.7dBm，增益在10.4dB以上，验证了所提可重构功率放大器方法设计的有效性。

Ku波段双频双极化OMT平板阵列天线设计 下载：51 浏览：426

张耀航 《天线研究》 2024年4期

摘要: 本文设计了一种应用于12.25GHz-12.75GHz、14GHz-14.5GHz频段的双极化OMT平板阵列天线。天线单元为正交模耦合器加背腔的结构，以双层侧馈的方式实现了水平垂直交叉线极化的辐射模式，然后通过调整馈电对侧的辐射壁上脊的长度解决侧馈辐射相位不对称的问题，通过改变天线单元间槽的长度减小辐射的相互影响。天线的馈电部分通过两层一分六十四的介质集成悬置线功分网络分别对低频和高频极化进行馈电，结构更加紧凑并且减小了传输损耗，通过引入差分结构对中心对称的单元之间进行相位补偿。仿真结果表明，在所需的12.25-12.75GHz、14-14.5GHz频段内|S11|小于-15dB，增益大于26.7dBi，低频和高频的效率分别优于90%和87%，方向图稳定。所设计的天线阵列结构紧凑，高增益高效率，在卫星通信应用中具有良好的前景。

双驱动双平行马赫曾德尔调制器链路线性化 下载：59 浏览：437

徐争波1 许高明1，2 明舒涛1 《天线研究》 2024年3期

摘要: 为了降低微波光子链路的三阶互调失真(IMD3)，本文提出了一种基于双驱动双平行马赫曾德尔调制器(DD-DPMZM)的微波光子链路线性化方案，理论上可以完全消除IMD3。该方案通过两个π/2电相移器，一个π光相移器，一个光偏振器并优化DD-DPMZM的偏置来抑制链路中三级互调失真。DD-DPMZM其中一个子调制器工作在最小传输点，另一个子调制器工作在正交传输点。仿真结果显示，在频率为10GHz与11GHz的双音信号测试下，链路的IMD3被抑制在底噪之下，其结果与理论推导结果较为吻合。

基于Transformer模型的5G功放预失真研究 下载：57 浏览：434

王静怡 陈景豪 许高明 《天线研究》 2024年3期

摘要: 为了补偿功放的非线性失真和记忆效应,本文基于一种基于深度学习的Transformer模型用于射频功放非线性建模的数字预失真算法。该模型具有长时序依赖捕获和交互能力，可以很好地表征功放的强非线性失真和记忆效应。为了验证该模型的建模性能和线性化效果，对比了当下流行的数字预失真器模型，实验结果表明，相比于FFNN模型和LSTM模型，建模精度提高了～2.1dB,同时模型参数量减少了～21%。

一种基于磁性材料的小型化高隔离MIMO天线 下载：53 浏览：429

胡海荣1 吕昊晟1 邢红娟2 陈益1 《天线研究》 2024年3期

摘要: 本文提出了一种采用加载地板枝节实现高隔离的双频八单元MIMO天线。通过采用紧凑的IFA天线组成的天线单元，能够分别在2.60GHz和3.55GHz处产生良好的谐振，为了减小天线单元之间的相互耦合，在两天线单元之间引入“T”型地板枝节，使得所提出的MIMO天线在两个工作频带上实现了20.8dB和25dB的隔离。此外，为了实现MIMO天线阵列小型化，通过在地板枝节基板加载磁性材料，利用磁性材料的高介电常数和高磁导率实现地板枝节小型化，同时在较大范围内减小两天线单元之间的间距，仿真结果表明在MIMO天线的两个工作频带上依然能够实现较高的隔离，从而满足MIMO天线阵列小型化的需求。

基于非对称架构的双频段大回退Doherty功放设计 下载：51 浏览：428

何育生 叶敏 《天线研究》 2024年3期

摘要: 射频系统对多频功放需求越来越大，基于有源动态负载调制技术的Doherty功率放大器(DPA)作为射频前端的关键部件，其效率和性能是设计的关键，但是传统单频段回退6dB的DPA已无法满足发展需求。本文设计了一款工作在2.6/3.5GHz的双频段大回退Doherty功率放大器。采用改进型双频宽带匹配网络的方法对Doherty的各个模块设计，并通过非对称架构实现高回退范围。通过仿真验证，该DPA在两个频段的饱和漏极效率(DE)分别超过70%和66.5%，回退9dB时的DE分别超过52.5%和47.3%，对应的饱和增益都大于7dB，且在3GHz附近的输出功率及效率趋近于0，使得功率放大器实现了较好的带间隔离性。满足无线通信系统多频段大回退的工作需求。

微带漏波天线及其波束控制方法 下载：57 浏览：432

Hossain Md Yousuf 华昌洲 《天线研究》 2024年2期

摘要: 漏波天线是一类具有广大应用前景的导波天线，与传统天线相比具有明显的优势，可为各种无线通信和雷达应用提供波束控制功能。本文提出一种使用容性负载实现方向图动态辐射模式控制的漏波天线设计及波束控制方法。波束控制方法作为研究的主要重点，即在天线结构的特定位置引入电容元件来调制导波的有效折射率，通过改变波束的辐射角度来实现波束的控制。此外，研究还通过改变容性负载的参数分析了不同参数的容性负载对漏波天线辐射特性的影响。该技术具有结构简单、低成本、易小型化等特点，可以集成到各种无线通信系统和雷达阵列中。

基于阻抗缓冲概念的连续逆F类功率放大器设计 下载：55 浏览：432

赵国华 吕昊晟 储龙威 《天线研究》 2024年2期

摘要: 为了满足移动通信系统中功率放大器宽频带和高效率的需求，介绍了一种高效率连续逆F类功率放大器设计方法，并基于CREE公司的CGH40010F高功率管设计了验证电路。在分析连续逆F类模式的基波和谐波阻抗基础上，提出了一款基于阻抗缓冲概念的新型谐波控制网络，设计并实现了一个1.2GHz～2.3GHz宽带的连续逆F类功率放大器。ADS版图联合仿真结果表明：在1.2GHz～2.3GHz工作频带内，漏极效率在58.9%～74.4%之间，输出功率为39.3dBm～41.3dBm，增益大于10.3dB，增益平坦度小于±1dB。本文的设计方法能为功放设计者提供一定的参考。

基于液态水的频率可重构天线 下载：53 浏览：430

郭芝芳 储龙威 《天线研究》 2024年2期

摘要: 本文提出了一种基于液态水实现频率可重构的天线。该天线采用微带线馈电，由金属臂、开关水槽和水槽阵列构成，通过控制加水水槽的数量和位置来改变天线结构，同时改变介质介电常数实现频率可重构特性。利用Ansoft HFSS软件进行建模仿真，结果表明当水槽组阵中不填充液态水时，天线工作在4.4GHz。当往开关水槽中填充液态水、结合水槽组阵中不同加水方式能实现2.92GHz-5.48GHz的较宽范围的频率调谐。该天线结构简单、成本低，能被广泛应用于WIMAX无线通信。

一种异形结构的低剖面单脉冲阵列天线 下载：51 浏览：428

金天翔 《天线研究》 2024年2期

摘要: 本文提出了一种基于异形结构的Ku波段低剖面单脉冲波导阵列天线。该阵列天线由开口波导辐射槽层、一分四耦合腔层以及不等分馈电网络层组成。采用空气波导结构和全并馈网络以实现宽带和高增益性能。阵列天线共有四组子阵列，对应四个输入口，从而实现了方位面和俯仰面的和差波束生成。此外，该设计还具有异形口径的阵列拓扑结构和9mm的低剖面优势，可以满足实际工程的需求。由HFSS仿真结果表明，所设计的天线阵列回波损耗低于-10dB的带宽范围为15.3GHz-22GHz，此带宽内天线的最大增益为26.8dBi，口径效率最高可达到85%，具有较好的天线性能。

一种热带鱼形端射圆极化RFID阅读器天线 下载：59 浏览：434

李爱莲 华昌洲 《天线研究》 2024年1期

摘要: 本文提出了一种端射圆极化RFID阅读器天线。该天线采用矩形波导结构(等效为磁偶极子)结合一对热带鱼形振子结构（等效为电偶极子），同时采用约四分之一波长的微带线结构和U型微带线调节阻抗匹配以及移相。最终，设计了一款超高频端射右旋圆极化天线，仿真结果表明该天线在谐振频点处的S11为-29.5dB，增益Gain为4.49dBi，阻抗带宽为90MHz(880MHz-970MHz),3dB轴比带宽（AR）为150MHz(850MHz-1000MHz)，可广泛应用于超高频RFID阅读器。

基于可调反射式移相器的相扫缝隙天线阵 下载：55 浏览：430

林森 《天线研究》 2024年1期

摘要: 本文设计了一种基于可调反射式移相器的一维相扫缝隙天线阵，天线单元采用单脊波导开缝的结构，使用脊波导大大减小了天线单元宽边尺寸，使得天线单元排列的间距减小，增大扫描角度。通过调整各个缝隙偏移中心的距离使得天线在水平面方向上的副瓣降低。天线的馈电部分包括可调反射式移相器和同轴功分网络，同轴功分网络将天线单元组成阵列来提高增益，通过可调反射式移相器控制天线单元之间的端口相位差实现天线阵列在E面的波束扫描。仿真结果表明，所设计的一维相扫缝隙天线阵，在26.8GHz-27.2GHz频段内回波损耗优于-15dB，增益大于26.6dBi,H面的副瓣水平优于-20dB,E面波束扫描能达到±45°，方向图稳定。

一种基于片上功率合成的多馈双频贴片天线 下载：53 浏览：429

曾维远 储龙威 《天线研究》 2024年1期

摘要: 本文提出了一种基于多馈源片上功率合成的双频贴片天线，天线由双频贴片天线、寄生贴片、和馈电探针组成，除了能像传统的天线一样辐射电磁能量外，该设计还能实现天线上的功率合成，并且不需要使用功率合成器，可以避免功率合成器造成的额外损耗以及过大的天线尺寸。该设计根据天线不同谐振的场分布设计端口位置，实现和单馈源天线相同的谐振频率和方向图。仿真结果表示，该设计可以实现在4.1GHz和4.68GHz频段内的功率合成。

一种高性能双频能量选择表面 下载：51 浏览：427

陈名刻 冯佳祺 《天线研究》 2024年1期

摘要: 提出一种高性能双频带能量选择表面（ESS），该表面可以保护电子设备免受高功率微波（HPM）的影响。所提出的结构由负载有二极管的金属周期性结构组成。推导了所设计的ESS的等效电路，并解释了其工作原理。通过仿真说明了两个频带在不同入射条件下的电磁响应，使用场路联合仿真来获得其非线性性能。CST仿真结果表明，该结构在工作频带(0.93GHz-1.52GHz, 2.8GHz-3.2GHz)的低功率信号的插入损耗小于1dB，而对高功率信号的屏蔽大于38dB。

一种基于开关控制的小型化频率可重构倒F天线 下载：57 浏览：432

陈子航 管俊豪 钟硕敏 《天线研究》 2023年5期

摘要: 本文提出了一种基于开关控制的小型化频率可重构IFA，能够利用布置在天线和共面波导(CPW)馈电的折叠槽内的多处开关实现IFA在不同频段上的谐振。本文所设计的IFA适用于2.5GHz和3.5GHz两个频段，利用开关选择不同的IFA分支来实现对应两个频段的切换。该设计通过改变CPW馈电结构上折叠槽的相对位置和长度能够改变天线的谐振频率，利用开关进行多条折叠槽的选择以及折叠槽长度的选择来实现频率可重构的目的。仿真结果表明，该设计可以实现在2.57GHz至3.58GHz频段内的频率可重构。

一种高性能功率放大器-滤波天线的一体化设计 下载：55 浏览：429

韩高飞 罗浩 《天线研究》 2023年5期

摘要: 本文设计了一种具有增益滤波特性的高性能功率放大器-天线一体化集成电路。通过优化调谐滤波天线的输入阻抗，使其与功率放大器电路的输出端直接匹配，消除了功率放大器的输出匹配电路。这种无匹配集成设计能够有效降低电路插损，减小电路尺寸，从而提升系统效率。滤波天线的实现采用双层贴片天线，通过在上下两层贴片上开不同长度的环型槽来实现增益滤波特性。为了验证，设计、制造和测量了工作在3.4-3.6GHz的一体化电路原型。实验结果显示，功率放大器-滤波天线一体化集成设计在工作频带内的功率附加效率(Power added efficiency, PAE)超过55%，带内增益稳定度小于0.5dB，带外增益抑制大于25dB。相较于传统的级联设计，PAE提高了7%，带外抑制度和系统集成度都得到了明显提升。

基于逆F类的非对称Doherty功率放大器设计 下载：53 浏览：427

黄梦良 刘宇希 黄少凯 《天线研究》 2023年5期

摘要: 随着5G时代的到来，大容量、高速率通信使得信号具有很高的峰均比。本文设计了一款工作在n78频段的大回退、高效率的逆F类(F-1)非对称Doherty功率放大器。在载波功放、峰值功放的负载牵引中加入F-1类谐波抑制网络，使其成为具有高效率的F-1类功放，并且将载波功放后的阻抗逆变器改变为多阻抗匹配网络以提高回退过程中的效率。仿真结果表明在3.4-3.6GHz频段内，F-1类非对称DPA饱和输出功率在41dBm左右，饱和平均效率大于70%，回退6dB时平均效率在50%以上，回退9.5dB时平均效率仍在43%以上。

基于SIW的W波段CTS天线阵列设计 下载：51 浏览：426

罗伟 《天线研究》 2023年5期

摘要: 本文提出了一种基于基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)的W波段连续切向节(Continuous Transverse Stub,CTS)天线。该天线采用SIW功分器结构，经过16组锯齿腔状的线源产生器直接激励CTS辐射槽，从而将传统全并馈CTS天线的纵向层数缩减为2层。这不但降低了天线剖面高度和成本，而且进一步提高了天线的效率。从HFSS仿真的结果可以看出，该天线在75～80GHz的频段内，反射系数在-10dB以下的带宽1.31GHz，在中心频点处反射系数达到-22.2dB，其最高增益为22.22dBi。

一种宽波束毫米波引信天线阵的设计 下载：59 浏览：437

张雪佼 《天线研究》 2023年4期

摘要: 本文提出了一种应用于引信系统的宽波束毫米波天线阵。该阵列天线应用于60GHz-64GHz，由四组两两正交布局的1×2波导辐射单元以及SIW（基片集成波导）缝隙耦合馈电组成。由微带线到SIW过渡，可用于与T/R模块连接。基于双脊波导结构以及拓宽的方形波导结构的特点来设计宽波束的辐射结构；设计高集成度，低复杂性的微带线到SIW过渡结构。由HFSS仿真结果表明，在60GHz至64GHz带宽内天线阵列反射系数小于-13dB，并且在增益掉落3dB内，该天线阵列在60GHz、62GHz和64GHz均能实现xoz面和yoz面±50°的波束宽度。

基于抛物面反射器馈电的多波束CTS阵列天线设计 下载：57 浏览：440

陈中英 《天线研究》 2023年4期

摘要: 本文设计了一种工作于Ku频段的多波束连续横向枝节（CTS）阵列天线，该天线通过切换馈电端口实现多波束扫描。该天线主要由抛物面反射器波束成形网络（BFN,beamforming networks）以及CTS辐射枝节两个部分构成，结构简单，采用PCB（印刷电路板）工艺制作。其中抛物面反射器波束成形网络包括基于SIW的H面扇形馈电喇叭以及抛物面反射器平面波转换结构；辐射部分为串馈CTS天线，通过预偏20°实现H面正方向波束扫描。天线工作在12.5GHz，通过改变馈电喇叭可实现0°-60°的大扫描角度。