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SIW-SSPP集成混合电路小型化圆极化漏波天线设计
1
作者
姜雄飞
韩坤霖
+4 位作者
王勇
毛著章
鲍秀娥
孙厚军
司黎明
《遥测遥控》
2025年第1期16-22,共7页
基片集成波导(Substrate integrated waveguide,SIW)具有低插入损耗、高品质因数等优点,已被广泛应用于微波电路和系统的设计中。然而,SIW横向尺寸较大,限制了其在小型化紧凑型微波电路和系统中的应用。本文提出了一种人工表面等离激元(...
基片集成波导(Substrate integrated waveguide,SIW)具有低插入损耗、高品质因数等优点,已被广泛应用于微波电路和系统的设计中。然而,SIW横向尺寸较大,限制了其在小型化紧凑型微波电路和系统中的应用。本文提出了一种人工表面等离激元(Spoof Surface Plasmon Polariton,SSPP)与SIW技术相结合的设计思路,实现小型化的集成混合电路。通过混合由金属化盲孔和金属贴片组成的三维集成SSPP结构,代入慢波效应,显著降低了单元结构的上限和下限截止频率。通过色散特性理论分析和全波电磁场仿真,证明了该SIW-SSPP集成混合电路可实现传输线30%的横向长度和50%的纵向长度缩减。进一步,通过在SIW-SSPP混合电路结构顶部蚀刻正交辐射结构,设计了小型化超宽带圆极化漏波天线。结果表明:该天线在11.2~17 GHz的工作频带内,回波损耗小于-10 dB,S21小于-6 dB,11.2~16.2 GHz频段内轴比小于3 dB,增益范围在10~15 dBic,具有从后向空间(-27°)到前向空间(+30°)的连续扫描性能。该设计方法为高性能、紧凑型微波、毫米波和太赫兹系统的开发设计提供了新思路。
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关键词
基片集成波导
人工表面等离激元
漏波天线
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职称材料
基于叉指电容结构的双频段谐振复介电常数传感器
2
作者
杜鸣鹤
王泽宇
+3 位作者
袁昊云
邵琳湘
房丽丽
鲍秀娥
《计量学报》
CSCD
北大核心
2024年第12期1862-1867,共6页
基于叉指电容结构设计了一种双频段谐振传感器,用于液体复介电常数的测量。通过仿真分析、加工和实测,验证了该传感器在灵敏度、小型化和工作带宽等方面的优势。仿真和实测结果均表明,该双频段谐振传感器灵敏度高达5.2%,能够用极少量的...
基于叉指电容结构设计了一种双频段谐振传感器,用于液体复介电常数的测量。通过仿真分析、加工和实测,验证了该传感器在灵敏度、小型化和工作带宽等方面的优势。仿真和实测结果均表明,该双频段谐振传感器灵敏度高达5.2%,能够用极少量的液体同时实现两个频点液体复介电常数的无损测量,并可基于一定的校准操作测量甲醇-乙醇混合溶液的浓度。通过同时获取两个频点的测试数据,测量误差由4.2%下降至2%,有效提高了液体复介电常数测量的准确度。此外,可进一步调整叉指电容结构尺寸,拓展成多频段谐振传感器,以实现液体宽频带介电谱的准确获取。
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关键词
电学计量
液体复介电常数
双频段
微带
谐振器
叉指电容
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职称材料
3D打印增材制造在微波与毫米波器件中的应用
3
作者
尹晨昊
鲍秀娥
+3 位作者
李锦锴
袁昊云
孙厚军
司黎明
《微波学报》
CSCD
北大核心
2024年第S1期97-100,共4页
增材制造(AM,也称为3d打印)以其设计自由度高、定制化生产、节约成本和快速原型制作等优点,革新了现代制造业。在微波与毫米波工程中,增材制造技术提供了一个有前景的解决方案,以满足日益增长的对更紧凑、更复杂和更轻的结构的需求。本...
增材制造(AM,也称为3d打印)以其设计自由度高、定制化生产、节约成本和快速原型制作等优点,革新了现代制造业。在微波与毫米波工程中,增材制造技术提供了一个有前景的解决方案,以满足日益增长的对更紧凑、更复杂和更轻的结构的需求。本文综述了基于3D打印技术的微波与毫米波器件,主要涵盖了器件类型、加工方式和关键技术三个方面。在器件类型方面,包括滤波器、天线和透镜等关键组成部件,展示了3D打印技术在设计和制造中的灵活性和多样性。加工方式上,针对金属和非金属材料的打印技术进行了深入探讨,探索了各种材料在微波与毫米波器件中的适用性和优势。在关键技术方面,重点介绍了打印方法、误差分析及后处理工艺等关键技术,这些技术对于提升器件性能和可靠性至关重要。
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关键词
增材制造
微波与毫米波器件
滤波器
金属打印
非金属打印
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职称材料
基于功率分配的双频段复介电常数测量装置
4
作者
杜鸣鹤
鲍秀娥
+1 位作者
司黎明
孙厚军
《微波学报》
CSCD
北大核心
2024年第S1期224-227,共4页
本文设计了一种基于功率分配原理的平面双频谐振传感器,旨在提高液体复介电常数的测量精度。该设计在功率分配器两个端口分别引入了三层嵌套式SRR结构,通过调整SRR结构的尺寸,实现了在2.7~3.4GHz和4~5.7GHz两个工作频段的液体复介电常...
本文设计了一种基于功率分配原理的平面双频谐振传感器,旨在提高液体复介电常数的测量精度。该设计在功率分配器两个端口分别引入了三层嵌套式SRR结构,通过调整SRR结构的尺寸,实现了在2.7~3.4GHz和4~5.7GHz两个工作频段的液体复介电常数测量,并通过两个工作频段同时测量提高了测量的精确度。仿真和实物测试均表明了其在灵敏度、小型化、工作带宽、测量精度等方面的优势。在适当的校准基础上,该传感器能够在使用较少液体和较低成本的前提下,实现对甲醇-乙醇混合溶液复介电常数的有效测量。此外,可进一步调整三层嵌套SRR结构尺寸,利用功率分配结构拓展成多频段谐振传感器,以实现液体宽频带介电谱的准确获取。
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关键词
液体复介电常数
双频段
微带
谐振器
功率分配
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职称材料
基于开路同轴探针的体外猪肝介电常数测量
5
作者
黄宇莹
杨玉涛
+1 位作者
孙厚军
鲍秀娥
《微波学报》
CSCD
北大核心
2024年第S1期236-239,共4页
本文使用基于单端开路法的微波同轴探头测量了频率在200MHz~40GHz以及焦耳热温度在25℃~110℃条件下体外猪肝的介电常数,提出了在该条件下介电常数的变化规律。实验结果展示,在25℃~60℃条件下,随着温度升高,介电常数在宽频带范围内有...
本文使用基于单端开路法的微波同轴探头测量了频率在200MHz~40GHz以及焦耳热温度在25℃~110℃条件下体外猪肝的介电常数,提出了在该条件下介电常数的变化规律。实验结果展示,在25℃~60℃条件下,随着温度升高,介电常数在宽频带范围内有所降低,在70℃~100℃之间有所提高,当温度达到100℃时,介电常数明显降低。随着频率从低频转换到高频,介电常数降低越平缓。该实验结果填补了相关数据空白,为例如消融天线设计等工作提供了设计依据。
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关键词
介电常数测量
焦耳热
宽频带
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职称材料
基于过孔结构的单极子微波肿瘤消融天线
6
作者
黄宇莹
赵志博
+1 位作者
孙厚军
鲍秀娥
《微波学报》
CSCD
北大核心
2024年第S1期48-51,共4页
本文提出了一种基于过孔结构的类螺旋单极子微波消融天线,用于微创肿瘤治疗。该天线工作于2.45GHz,主要由尖端部分的单极子天线,介质集成同轴传输线(SICL)和接地共面波导(GCPW)三部分组成。经过仿真实验验证,该天线具有良好的性能,可以...
本文提出了一种基于过孔结构的类螺旋单极子微波消融天线,用于微创肿瘤治疗。该天线工作于2.45GHz,主要由尖端部分的单极子天线,介质集成同轴传输线(SICL)和接地共面波导(GCPW)三部分组成。经过仿真实验验证,该天线具有良好的性能,可以为微创微波消融手术的治疗提供参考。
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关键词
微波消融天线
过孔结构
肿瘤治疗
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职称材料
题名
SIW-SSPP集成混合电路小型化圆极化漏波天线设计
1
作者
姜雄飞
韩坤霖
王勇
毛著章
鲍秀娥
孙厚军
司黎明
机构
北京理工大学集成电路与电子学院毫米波与太赫兹技术北京市重点实验室
中国人民解放军陆军边海防学院
出处
《遥测遥控》
2025年第1期16-22,共7页
基金
国家重点研发计划(2022YFF0604801)
国家自然科学基金(62271056、62171186、62201037)
+2 种基金
北京市自然科学基金-海淀原始创新联合基金(L222042)
毫米波国家重点实验室开放课题(K202326)
高等学校学科科研创新引智计划项目(B14010)。
文摘
基片集成波导(Substrate integrated waveguide,SIW)具有低插入损耗、高品质因数等优点,已被广泛应用于微波电路和系统的设计中。然而,SIW横向尺寸较大,限制了其在小型化紧凑型微波电路和系统中的应用。本文提出了一种人工表面等离激元(Spoof Surface Plasmon Polariton,SSPP)与SIW技术相结合的设计思路,实现小型化的集成混合电路。通过混合由金属化盲孔和金属贴片组成的三维集成SSPP结构,代入慢波效应,显著降低了单元结构的上限和下限截止频率。通过色散特性理论分析和全波电磁场仿真,证明了该SIW-SSPP集成混合电路可实现传输线30%的横向长度和50%的纵向长度缩减。进一步,通过在SIW-SSPP混合电路结构顶部蚀刻正交辐射结构,设计了小型化超宽带圆极化漏波天线。结果表明:该天线在11.2~17 GHz的工作频带内,回波损耗小于-10 dB,S21小于-6 dB,11.2~16.2 GHz频段内轴比小于3 dB,增益范围在10~15 dBic,具有从后向空间(-27°)到前向空间(+30°)的连续扫描性能。该设计方法为高性能、紧凑型微波、毫米波和太赫兹系统的开发设计提供了新思路。
关键词
基片集成波导
人工表面等离激元
漏波天线
Keywords
Substrate integrated waveguide
Spoof surface plasmon polariton
Leaky-wave antenna
分类号
TN821.1 [电子电信—信息与通信工程]
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职称材料
题名
基于叉指电容结构的双频段谐振复介电常数传感器
2
作者
杜鸣鹤
王泽宇
袁昊云
邵琳湘
房丽丽
鲍秀娥
机构
北京理工大学唐山研究院
北京理工大学集成电路与电子学院
出处
《计量学报》
CSCD
北大核心
2024年第12期1862-1867,共6页
基金
国家重点研发计划(2023YFF0717504)
国家自然科学基金(62201037、62271056)
北京理工大学学术启动计划(XSQD-202206001)。
文摘
基于叉指电容结构设计了一种双频段谐振传感器,用于液体复介电常数的测量。通过仿真分析、加工和实测,验证了该传感器在灵敏度、小型化和工作带宽等方面的优势。仿真和实测结果均表明,该双频段谐振传感器灵敏度高达5.2%,能够用极少量的液体同时实现两个频点液体复介电常数的无损测量,并可基于一定的校准操作测量甲醇-乙醇混合溶液的浓度。通过同时获取两个频点的测试数据,测量误差由4.2%下降至2%,有效提高了液体复介电常数测量的准确度。此外,可进一步调整叉指电容结构尺寸,拓展成多频段谐振传感器,以实现液体宽频带介电谱的准确获取。
关键词
电学计量
液体复介电常数
双频段
微带
谐振器
叉指电容
Keywords
electrical measurement
complex permittivity of liquid
dual frequency band
microstrip
resonator
interdigital capacitance
分类号
TB971 [机械工程—测试计量技术及仪器]
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职称材料
题名
3D打印增材制造在微波与毫米波器件中的应用
3
作者
尹晨昊
鲍秀娥
李锦锴
袁昊云
孙厚军
司黎明
机构
毫米波与太赫兹技术北京市重点实验室北京理工大学集成电路与电子学院
北京理工大学唐山研究院
出处
《微波学报》
CSCD
北大核心
2024年第S1期97-100,共4页
基金
科技部国家重点研发计划项目(2023YFF0717500)
国家自然科学基金(62201037,62271056)
北京理工大学学术启动计划(XSQD-202206001)
文摘
增材制造(AM,也称为3d打印)以其设计自由度高、定制化生产、节约成本和快速原型制作等优点,革新了现代制造业。在微波与毫米波工程中,增材制造技术提供了一个有前景的解决方案,以满足日益增长的对更紧凑、更复杂和更轻的结构的需求。本文综述了基于3D打印技术的微波与毫米波器件,主要涵盖了器件类型、加工方式和关键技术三个方面。在器件类型方面,包括滤波器、天线和透镜等关键组成部件,展示了3D打印技术在设计和制造中的灵活性和多样性。加工方式上,针对金属和非金属材料的打印技术进行了深入探讨,探索了各种材料在微波与毫米波器件中的适用性和优势。在关键技术方面,重点介绍了打印方法、误差分析及后处理工艺等关键技术,这些技术对于提升器件性能和可靠性至关重要。
关键词
增材制造
微波与毫米波器件
滤波器
金属打印
非金属打印
Keywords
additive manufacturing(AM)
microwave and millimeter-wave devices
filters
metal printing
non-metal printing
分类号
TP391.73 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TN03 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
基于功率分配的双频段复介电常数测量装置
4
作者
杜鸣鹤
鲍秀娥
司黎明
孙厚军
机构
北京理工大学唐山研究院
毫米波与太赫兹技术北京市重点实验室北京理工大学集成电路与电子学院
出处
《微波学报》
CSCD
北大核心
2024年第S1期224-227,共4页
基金
科技部国家重点研发计划项目(2023YFF0717500)
国家自然科学基金(62201037,62271056)
北京理工大学学术启动计划(XSQD-202206001)
文摘
本文设计了一种基于功率分配原理的平面双频谐振传感器,旨在提高液体复介电常数的测量精度。该设计在功率分配器两个端口分别引入了三层嵌套式SRR结构,通过调整SRR结构的尺寸,实现了在2.7~3.4GHz和4~5.7GHz两个工作频段的液体复介电常数测量,并通过两个工作频段同时测量提高了测量的精确度。仿真和实物测试均表明了其在灵敏度、小型化、工作带宽、测量精度等方面的优势。在适当的校准基础上,该传感器能够在使用较少液体和较低成本的前提下,实现对甲醇-乙醇混合溶液复介电常数的有效测量。此外,可进一步调整三层嵌套SRR结构尺寸,利用功率分配结构拓展成多频段谐振传感器,以实现液体宽频带介电谱的准确获取。
关键词
液体复介电常数
双频段
微带
谐振器
功率分配
Keywords
complex permittivity
dual frequency band
microstrip
resonator
power divider
分类号
TN626 [电子电信—电路与系统]
TP212 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于开路同轴探针的体外猪肝介电常数测量
5
作者
黄宇莹
杨玉涛
孙厚军
鲍秀娥
机构
北京理工大学唐山研究院
北京理工大学集成电路与电子学院
出处
《微波学报》
CSCD
北大核心
2024年第S1期236-239,共4页
基金
国家重点研发计划(2023YFF0717500)
国家自然科学基金(62201037、62271056)
北京理工大学(XSQD-202206001)
文摘
本文使用基于单端开路法的微波同轴探头测量了频率在200MHz~40GHz以及焦耳热温度在25℃~110℃条件下体外猪肝的介电常数,提出了在该条件下介电常数的变化规律。实验结果展示,在25℃~60℃条件下,随着温度升高,介电常数在宽频带范围内有所降低,在70℃~100℃之间有所提高,当温度达到100℃时,介电常数明显降低。随着频率从低频转换到高频,介电常数降低越平缓。该实验结果填补了相关数据空白,为例如消融天线设计等工作提供了设计依据。
关键词
介电常数测量
焦耳热
宽频带
Keywords
Measurement of dielectric constant
Joule fever
Broadband
分类号
R318 [医药卫生—生物医学工程]
O441.4 [理学—电磁学]
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职称材料
题名
基于过孔结构的单极子微波肿瘤消融天线
6
作者
黄宇莹
赵志博
孙厚军
鲍秀娥
机构
北京理工大学唐山研究院
北京理工大学集成电路与电子学院
出处
《微波学报》
CSCD
北大核心
2024年第S1期48-51,共4页
基金
国家重点研发计划(2023YFF0717500)
国家自然科学基金(62201037、62271056)
北京理工大学(XSQD-202206001)
文摘
本文提出了一种基于过孔结构的类螺旋单极子微波消融天线,用于微创肿瘤治疗。该天线工作于2.45GHz,主要由尖端部分的单极子天线,介质集成同轴传输线(SICL)和接地共面波导(GCPW)三部分组成。经过仿真实验验证,该天线具有良好的性能,可以为微创微波消融手术的治疗提供参考。
关键词
微波消融天线
过孔结构
肿瘤治疗
Keywords
Microwave ablation antenna
via structure
Tumor treatment
分类号
TN820 [电子电信—信息与通信工程]
TN015 [电子电信—物理电子学]
R730.5 [医药卫生—肿瘤]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
SIW-SSPP集成混合电路小型化圆极化漏波天线设计
姜雄飞
韩坤霖
王勇
毛著章
鲍秀娥
孙厚军
司黎明
《遥测遥控》
2025
0
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职称材料
2
基于叉指电容结构的双频段谐振复介电常数传感器
杜鸣鹤
王泽宇
袁昊云
邵琳湘
房丽丽
鲍秀娥
《计量学报》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
3
3D打印增材制造在微波与毫米波器件中的应用
尹晨昊
鲍秀娥
李锦锴
袁昊云
孙厚军
司黎明
《微波学报》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
4
基于功率分配的双频段复介电常数测量装置
杜鸣鹤
鲍秀娥
司黎明
孙厚军
《微波学报》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
5
基于开路同轴探针的体外猪肝介电常数测量
黄宇莹
杨玉涛
孙厚军
鲍秀娥
《微波学报》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
6
基于过孔结构的单极子微波肿瘤消融天线
黄宇莹
赵志博
孙厚军
鲍秀娥
《微波学报》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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