基于双导体耦合线Marchand巴伦的快速建模与设计 被引量：1

1

作者 白雪 陈书雄 +1 位作者 徐雷钧 黄波 《微波学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期43-47,67,共6页

针对Marchand巴伦模型参数提取效率低,耗时长的问题,本文提出了一种快速提取Marchand巴伦模型参数的方法。传统的耦合线建模过程中,当耦合线的物理尺寸,如长度、宽度、间距发生变化,需要重新进行电磁场仿真,占据大量的计算机资源和仿真... 针对Marchand巴伦模型参数提取效率低,耗时长的问题,本文提出了一种快速提取Marchand巴伦模型参数的方法。传统的耦合线建模过程中,当耦合线的物理尺寸,如长度、宽度、间距发生变化,需要重新进行电磁场仿真,占据大量的计算机资源和仿真时间。本文首先基于c、π模表征的耦合线分布模型构建了Marchand巴伦模型,通过对耦合线全波电磁场仿真获得的模型参数提取结果进行数据分析和拟合,找出耦合线物理尺寸和模型参数之间的关系,建立对应方程,避免在巴伦设计优化过程中反复进行电磁场仿真,达到快速设计Marchand巴伦的目的。使用该方法基于PCB板设计了中心频率为2.4 GHz的巴伦进行验证,测试结果表明该方法提取的模型参数具有较好的精度,能够满足巴伦的快速设计需求。 展开更多

关键词 微波 marchand巴伦 耦合线 电路模型 参数提取

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小型化三耦合线Marchand巴伦的等效模型分析与验证 被引量：4

2

作者 林震 年夫顺 +2 位作者 张胜洲 贾定宏 邓建钦 《电讯技术》 北大核心 2020年第4期470-476,共7页

为了实现三耦合线Marchand巴伦的快速设计,缩小巴伦的尺寸,提出了一种简化的三耦合线Marchand巴伦等效模型及小型化设计方法。该等效模型将复杂的三耦合线的S参数散射矩阵的计算问题简化为对两个并联的平行耦合线的S参数散射矩阵的计算... 为了实现三耦合线Marchand巴伦的快速设计,缩小巴伦的尺寸,提出了一种简化的三耦合线Marchand巴伦等效模型及小型化设计方法。该等效模型将复杂的三耦合线的S参数散射矩阵的计算问题简化为对两个并联的平行耦合线的S参数散射矩阵的计算。为了验证该模型和设计方法的有效性,采用0. 1μm砷化镓pHEMT (pseudomorphic High Electron Mobility Transistor)工艺制作了一款75~110 GHz的单平衡混频芯片,最终应用于单平衡混频器的巴伦耦合线长度被缩减为中心频率1/4波长的44%。良好的混频器性能和紧凑的芯片面积证明了所提三耦合线巴伦的等效模型和设计方法能够为单片集成微波电路芯片的设计提供指导作用。 展开更多

关键词 三耦合线marchand巴伦 小型化设计 W频段单平衡混频器

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超宽带Marchand巴伦分析与设计

3

作者 姚博群 阮文州 文潇凡 《电子测量技术》 2020年第18期30-34,共5页

给出了多层Marchand巴伦的等效电路,在此基础上讨论了巴伦的结构参数对带宽的影响。结论表明提高巴伦结构中短路线的阻抗同时降低开路线阻抗可以提升巴伦相对带宽的上限。应用所得的结论设计了一款超宽带紧凑型Marchand巴伦。通过弧线... 给出了多层Marchand巴伦的等效电路,在此基础上讨论了巴伦的结构参数对带宽的影响。结论表明提高巴伦结构中短路线的阻抗同时降低开路线阻抗可以提升巴伦相对带宽的上限。应用所得的结论设计了一款超宽带紧凑型Marchand巴伦。通过弧线形的弯折将巴伦的主体结构尺寸控制在0.1 λ_g×0.1 λ_g(λ_g为中心频率对应的波长)以内,同时在传输线之间加入接地线以减小巴伦输出端口的不平衡度。仿真结果表明,设计的巴伦在1.5~18.5 GHz内具有良好的回波损耗,同时在通带内具有±5°的相位不平衡度和±0.5 dB的幅度不平衡度,与理论推导结果吻合较好。 展开更多

关键词 等效电路 多层 marchand巴伦 超宽带 小尺寸

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微带巴伦设计 被引量：17

4

作者 林强 张祖荫 张兵 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2004年第10期61-64,共4页

根据微带耦合线的准TEM模参数 ,推导出相同耦合线Marchand巴伦须满足的导纳方程 ,讨论了改善巴伦性能的方法———电容补偿法。ADS仿真结果表明 :采用最佳条件选取的耦合线 ,巴伦的反射系数接近最小 ,传递系数接近最大 ;采取电容补偿后 ... 根据微带耦合线的准TEM模参数 ,推导出相同耦合线Marchand巴伦须满足的导纳方程 ,讨论了改善巴伦性能的方法———电容补偿法。ADS仿真结果表明 :采用最佳条件选取的耦合线 ,巴伦的反射系数接近最小 ,传递系数接近最大 ;采取电容补偿后 ,可进一步改善巴伦的性能。最后给出宽边耦合线巴伦的实验结果。结果表明 :可用上述导纳方程设计巴伦耦合线的参数。 展开更多

关键词 marchand巴伦 电容补偿 宽边耦合微带线

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双频带巴伦馈电的宽带双频印刷偶极子设计 被引量：4

5

作者 杨林 栗曦 杨彦炯 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第S1期99-102,共4页

研究一种巴伦馈电双频印刷偶极子天线。为了使印刷偶极子天线工作在WLAN频段,H形状的缝隙开在偶极子两个臂上。优化无巴伦馈电的辐射单元,使得天线在回波损耗小于-10dB的情况下工作在2.4GHz(2180-2750MHz)和5.2GHz(5040-5480MHz)。为了... 研究一种巴伦馈电双频印刷偶极子天线。为了使印刷偶极子天线工作在WLAN频段,H形状的缝隙开在偶极子两个臂上。优化无巴伦馈电的辐射单元,使得天线在回波损耗小于-10dB的情况下工作在2.4GHz(2180-2750MHz)和5.2GHz(5040-5480MHz)。为了展宽带宽,本文设计了一种改进的Marchand巴伦,它能提供两个谐振点以增加阻抗带宽。通过优化辐射单元和双频带巴伦,设计了工作在2150-2750MHz和5050-6230MHz的印刷偶极子天线。设计公式在文章中已经给出,计算和测试结果吻合得很好。 展开更多

关键词 印刷偶极子天线 双频带 marchand巴伦

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基于三导体耦合线的毫米波Marchand balun建模与设计（英文） 被引量：1

6

作者 徐雷钧 黄波 +1 位作者 白雪 潘天红 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期705-709,共5页

提出了一种基于三导体耦合线结构的毫米波Marchand巴伦的新型宽带模型.基于c模和π模理论,对三导体耦合线进行了分析并采用传输线和理想变压器对其建立了模型.通过电磁场仿真提取了模型参数并使用该耦合线模型建立了Marchand巴伦的模型... 提出了一种基于三导体耦合线结构的毫米波Marchand巴伦的新型宽带模型.基于c模和π模理论,对三导体耦合线进行了分析并采用传输线和理想变压器对其建立了模型.通过电磁场仿真提取了模型参数并使用该耦合线模型建立了Marchand巴伦的模型.基于该模型,使用GaAs工艺设计了一种毫米波Marchand巴伦并进行了流片制造,所设计的巴伦工作在15~55 GHz频率范围,测试结果表明该巴伦具有较好的幅值和相位平衡度,同时验证了模型的准确性. 展开更多

关键词 毫米波 marchand巴伦 模型 三导体耦合线

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微带巴伦馈电圆锥等角螺旋天线设计与实验 被引量：4

7

作者 宋立众 乔晓林 曹丙霞 《微波学报》 CSCD 北大核心 2012年第1期29-32,37,共5页

无源雷达导引头一般采用宽带天线以满足对空间辐射源的探测和跟踪。圆锥等角螺旋天线具有宽频带和圆极化的辐射性能,因此它是一种合适的无源雷达导引头天线实现方案。为了满足实际项目的需要,本文开展了圆锥等角螺旋天线的设计和实验研... 无源雷达导引头一般采用宽带天线以满足对空间辐射源的探测和跟踪。圆锥等角螺旋天线具有宽频带和圆极化的辐射性能,因此它是一种合适的无源雷达导引头天线实现方案。为了满足实际项目的需要,本文开展了圆锥等角螺旋天线的设计和实验研究。设计了具体的天线结构和参数,采用微带粘结技术实现圆锥表面共形的等角螺旋天线臂的加工和焊接。设计了一种超宽带微带平衡-不平衡转换器(巴伦)以实现对设计天线的馈电。在微波暗室内对加工的天线进行了测量,给出了辐射方向图、增益、轴比等测试结果。实验结果表明,对于频带1GHz到5GHz工作频率范围,本文设计和加工的天线性能可以满足技术要求,其实验结果为本天线的实际应用奠定了基础。 展开更多

关键词 无源雷达 宽带天线 天线测量 圆锥等角螺旋天线 微带巴伦 轴比

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一款基于SiGe工艺的宽带射频驱动放大器

8

作者 张斌 蒋颖丹 +4 位作者 权帅超 汪柏康 孙莎莎 秦战明 孙文俊 《现代电子技术》 北大核心 2025年第2期14-20,共7页

为了降低温漂效应对放大器的影响,通过理论分析,设计了一款集成有温度补偿直流偏置网络的宽带射频驱动放大器。为了提高增益和输出功率,电路采用两级差分共射-共基极(cascode)结构,输出端口集成了一款结构新颖的差分转单端Marchand巴伦... 为了降低温漂效应对放大器的影响,通过理论分析,设计了一款集成有温度补偿直流偏置网络的宽带射频驱动放大器。为了提高增益和输出功率,电路采用两级差分共射-共基极(cascode)结构,输出端口集成了一款结构新颖的差分转单端Marchand巴伦,同时基于0.18μm SiGe BiCMOS高性能异质结双极晶体管工艺进行设计。电磁仿真结果显示,在8~16 GHz的频带范围内,放大器的增益>26 dB,输出1 dB功率压缩点≥10 dBm,饱和输出功率≥13 dBm,端口回波损耗≤-10 dB,-40~125℃范围内同频点增益浮动≤1.5 dB。所设计的驱动放大器电路性能稳定,2.8 V电源工作电流为45 mA,尺寸仅为0.50 mm×0.58 mm,实现了SiGe放大器高性能、小型化的设计要求。 展开更多

关键词 驱动放大器 宽带射频 SIGE工艺 温度补偿 共射-共基极(cascode)结构 marchand巴伦 异质结双极晶体管

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无线收发前端小型化巴伦的研究

9

作者 高艳 李永杰 +1 位作者 吴文涛 孙利国 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2017年第3期323-330,共8页

针对射频前端的小型化巴伦展开研究,在理论分析上,从变压器型巴伦的原理出发,将电磁场数值方法和微波网络理论相结合,将标准散射(S)参数和混合散射(S)参数相结合,提出了新颖的巴伦特性的理论研究方法;在实际应用上,利用高阻性硅基集成... 针对射频前端的小型化巴伦展开研究,在理论分析上,从变压器型巴伦的原理出发,将电磁场数值方法和微波网络理论相结合,将标准散射(S)参数和混合散射(S)参数相结合,提出了新颖的巴伦特性的理论研究方法;在实际应用上,利用高阻性硅基集成无源器件(Integrated Passive Device,IPD)技术,经过电磁仿真和优化,设计和制作了基于交叉耦合平面螺旋线结构的小型化变压器型巴伦.巴伦的尺寸仅为1.85mm×1.6mm,10dB单端回波损耗带宽为2.07~2.80GHz,频带内插入损耗小于0.98dB,差分对幅度失配小于0.43dB,相位失配小于3.8°,仿真结果得到了实验验证. 展开更多

关键词 射频前端 巴伦 集成无源器件 小型化 变压器

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基于LTCC的超宽带巴伦滤波器小型化设计 被引量：1

10

作者 于聪 叶强 罗昌桅 《压电与声光》 CAS 北大核心 2022年第6期837-840,共4页

该文设计了一种基于低温共烧陶瓷(LTCC)技术的小型化超宽带巴伦(Balun)滤波器。该巴伦滤波器由一个五阶带通滤波器和基于Marchand巴伦改进型巴伦级联组成,带通滤波器采用耦合谐振式的设计方法,设计成宽带高抑制巴伦滤波器,在二阶、三阶... 该文设计了一种基于低温共烧陶瓷(LTCC)技术的小型化超宽带巴伦(Balun)滤波器。该巴伦滤波器由一个五阶带通滤波器和基于Marchand巴伦改进型巴伦级联组成,带通滤波器采用耦合谐振式的设计方法,设计成宽带高抑制巴伦滤波器,在二阶、三阶和四阶谐振之间创新采用电感级联的拓扑结构,使相对带宽在48%以上。巴伦输入与输出之间的耦合采用一种并联堆叠式耦合螺旋传输线,增强了传输线之间的耦合,并拓宽了巴伦的带宽。结果表明,该巴伦滤波器通带为1.71~2.76 GHz,插损均小于2.3 dB;在50~669 MHz,抑制大于35 dB;在669~1 245 MHz,抑制大于17 dB;在3 205~3 400 MHz,抑制大于27 dB;在3 400~6 000 MHz,抑制均大于30 dB。两个输出端口信号的相位差和幅度差分别为180°±15°(1 710~2 340 MHz)、180°±10°(2 500~2 760 MHz)和±1.0 dB,具有较高的通用性和良好的应用市场。 展开更多

关键词 低温共烧陶瓷 超宽带 带通滤波器 marchand巴伦 小型化

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基于InP HEMT的太赫兹分谐波混频器芯片设计

11

作者 何锐聪 王亚冰 +1 位作者 何美林 胡志富 《半导体技术》 北大核心 2024年第2期151-157,共7页

基于70 nm InP高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺,研制了一款175~205 GHz分谐波混频器太赫兹单片集成电路(TMIC)。使用三线耦合Marchand巴伦实现本振信号的平衡-不平衡转换。在射频端口设计了紧凑型耦合线结构的带通滤波器,实现对射频信号... 基于70 nm InP高电子迁移率晶体管(HEMT)工艺,研制了一款175~205 GHz分谐波混频器太赫兹单片集成电路(TMIC)。使用三线耦合Marchand巴伦实现本振信号的平衡-不平衡转换。在射频端口设计了紧凑型耦合线结构的带通滤波器,实现对射频信号低损耗带通传输的同时缩小了芯片尺寸。测试结果表明混频器在175~205 GHz频率范围内,单边带(SSB)变频损耗小于15 dB,典型值14 dB。混频器中频频带为DC~25 GHz,射频端口对本振二次谐波信号的隔离度大于20 dB。芯片尺寸为1.40 mm×0.97 mm,能够与相同工艺的功率放大器、低噪声放大器实现片上集成,从而满足太赫兹通信等不同领域的应用需求。 展开更多

关键词 INP 高电子迁移率晶体管(HEMT) 太赫兹单片集成电路 分谐波混频器 带通滤波器 marchand巴伦

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基于LTCC技术的C频段星载接收机混频器 被引量：3

12

作者 黄齐波 陈建荣 马美霞 《微波学报》 CSCD 北大核心 2010年第1期50-53,共4页

利用低温共烧陶瓷(LowTemperature Co-fired Ceramic,简称LTCC)技术,设计制作了一种可应用于C频段星载接收机的双平衡混频器。该混频器将射频和本振巴伦等无源器件集成在多层LTCC基板内,实现了电路的小型化、高集成度和高可靠性。测试表... 利用低温共烧陶瓷(LowTemperature Co-fired Ceramic,简称LTCC)技术,设计制作了一种可应用于C频段星载接收机的双平衡混频器。该混频器将射频和本振巴伦等无源器件集成在多层LTCC基板内,实现了电路的小型化、高集成度和高可靠性。测试表明,当射频输入为5.925～6.425GHz、本振频率为2.225GHz、中频输出频率为3.7～4.2GHz时,混频器的变频损耗≤9.3dB,P1dB为5.7dBm,本振到射频和本振到中频的隔离度分别为39.44dB和35.58dB。混频器的尺寸为40×22×1.92mm3。 展开更多

关键词 卫星通信 低温共烧陶瓷 marchand巴伦 混频器

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S波段宽频带微带正交模变换器 被引量：1

13

作者 刘宁民 邓晖 《电子测量技术》 2008年第4期65-67,95,共4页

正交模变换器作为主要的馈电器件在天线的双极化馈电系统中起着重要的作用。本文结合天线的工作频带及馈电系统的尺寸限制,设计了微带结构S波段宽频带正交模变换器,采用宽带Marchand巴伦和功分器结构,在1.5:1的频带范围内实现了输入信... 正交模变换器作为主要的馈电器件在天线的双极化馈电系统中起着重要的作用。本文结合天线的工作频带及馈电系统的尺寸限制,设计了微带结构S波段宽频带正交模变换器,采用宽带Marchand巴伦和功分器结构,在1.5:1的频带范围内实现了输入信号的功分和180°移相,测试结果表明,在2.6～3.95GHz频带范围内各端口的驻波比小于2.0,输出端口间的幅度不平度小于0.1dB,相位不平度为180±2°,插入损耗在0.5～0.6dB。此器件应用于双极化天线平衡馈电系统,对天线实现等幅反相馈电,取得了良好的效果。 展开更多

关键词 正交模变换器 宽带marchand巴伦 天线馈电系统

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高极化隔离的平面超宽带双极化相控阵

14

作者 桂迪 汪敏 吴文 《微波学报》 CSCD 北大核心 2023年第S01期30-33,共4页

紧耦合偶极子天线通常使用传统的非平衡馈电,这会导致同轴线外侧出现高频电流,很难同时实现宽带匹配和高极化隔离。因此本文研究了将不平衡的同轴直接馈电方式改进为巴伦耦合式的平衡馈电,采用面对面结构来引入馈电内导体与开路枝节之... 紧耦合偶极子天线通常使用传统的非平衡馈电,这会导致同轴线外侧出现高频电流,很难同时实现宽带匹配和高极化隔离。因此本文研究了将不平衡的同轴直接馈电方式改进为巴伦耦合式的平衡馈电,采用面对面结构来引入馈电内导体与开路枝节之间的耦合。这显著改善了巴伦的输出平衡,导致不同极化模式的端口之间高度隔离。并对此展开无限大阵列仿真设计。以Active VSWR<3为限,该天线实现了边射时5.6:1的工作带宽,带内极化隔离度基本大于35dB,并在E、H面扫描时分别实现了60°、45°的扫描角度。 展开更多

关键词 紧耦合偶极子天线 平衡馈电 marchand巴伦 高极化隔离

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基于130nm BiCMOS工艺的太赫兹十二倍频链的设计

15

作者 曹军 何勇畅 +3 位作者 蔡运城 赵君鹏 吴凯翔 高海军 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第10期755-761,共7页

毫米波/太赫兹信号源作为微波系统的关键电路,普遍应用在无线通信、电子对抗、毫米波成像等领域,稳定性高、相位噪声低的毫米波/太赫兹信号源对整体链路起到至关重要的作用。基于IHP 130 nm SiGe BiCMOS工艺,采用倍频器和驱动放大器(DA... 毫米波/太赫兹信号源作为微波系统的关键电路,普遍应用在无线通信、电子对抗、毫米波成像等领域,稳定性高、相位噪声低的毫米波/太赫兹信号源对整体链路起到至关重要的作用。基于IHP 130 nm SiGe BiCMOS工艺,采用倍频器和驱动放大器(DA)结构实现了由K波段提升至G波段的十二倍频链信号源设计。对于偶次倍频单元,为了获得较好的谐波抑制尤其是奇次谐波抑制,该设计采用了经典的push-push结构;采用前后变压器耦合的方法实现了奇次倍频。提出了一种宽带有源Marchand巴伦结构,其工作带宽大于190 GHz,覆盖了大部分微波和太赫兹频段。电路后仿真结果表明,当输入信号频率为18.3 GHz、功率为0 dBm时,倍频器的输出功率为-17.26 dBm,同时输出信号的谐波抑制比均大于15 dBc,3 dB带宽为213~246 GHz(相对带宽14.4%)。采用1.2 V和2.1 V双电源供电,0.8 V和0.9 V电压偏置,该倍频链直流功耗大小为59 mW,芯片面积为1.9 mm×0.8 mm。 展开更多

关键词 BICMOS工艺 倍频器 驱动放大器 十二倍频链(FMC) 有源marchand巴伦

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