设计了一种基于尺寸渐变超表面的宽带高增益低剖面天线，该天线由双层超表面和一层微带缝隙组合而成。双层超表面由分别印刷在 2个介质板上的尺寸渐变六边形阵列贴片组成,贴片之间存在非等距间隙。超表面单元尺寸渐变设计能够使天线产生多个邻近的谐振点，从而展宽带宽。通过改变超表面天线尺寸结构，分析天线的宽带辐射特性。为获得最佳宽带性能，采用遗传算法优化天线几何参数。制作并测试了一款边长为 43.3 mm，厚度为 4.853 mm的样本天线用于验证仿真结果。实测结果显示，该天线-10 dB阻抗带宽达到了 54%(3.99~6.93 GHz)，最高增益达到 12.05 dB，在 4~6 GHz范围内增益保持在 8 dB以上。该天线实现了宽频带、高增益、低剖面的特点，适用于宽带高速率无线通信的诸多领域。

利用低温共烧陶瓷(LTCC)高集成化设计优势, 设计并实现了一款 Ku波段高增益 8通道 T/R组件。该组件通过双向放大器的合理运用, 有效提高了组件的收发增益, 同时利用液态金属材料的特性, 将硅铝壳体与铝合金散热齿进行有机结合, 大大提高了组件在连续波发射工作模式下的热量传导能力, 保证了组件小体积下工作的可靠性。最终设计实现的 Ku波段高增益 8通道 T/R组件, 体积仅 84 mm×48 mm×6 mm, 质量约 60 g, 发射功率增益大于 45 dB, 发射输出功率大于 1W, 接收增益大于 29 dB, 接收噪声系数小于 3.5 dB。该组件 8个通道收发性能一致性好, 性能稳定, 具有良好的工程实用价值。

针对硅基毫米波功率放大器存在的饱和输出功率较低、增益不足和效率不高的问题,基于TSMC 40nm CMOS工艺,设计了一款工作在28 GHz的高效率和高增益连续F类功率放大器。提出的功率放大器由驱动级和功率级组成。针对功率级设计了一款基于变压器的谐波控制网络来实现功率合成和谐波控制,有效地提高了功率放大器的饱和输出功率和功率附加效率。采用PMOS管电容抵消功率级的栅源电容,进一步提高线性度和增益。电路后仿真结果表明,设计的功率放大器在饱和输出功率为20.5 dBm处的峰值功率附加效率54%,1 dB压缩点为19 dBm,功率增益为27 dB,在24 GHz~32 GHz频率处的功率附加效率大于40%。

设计一种带有开口谐振环(SRRs)引向器的新型端射天线。天线由反射板、地板、辐射单极子和开口谐振环组成。天线的反射板结构使天线在低频处阻抗匹配，有效地提高了天线带宽; 用六对开口谐振环结构作为天线的引向器，很好地实现了天线的高增益。仿真和实测结果表明，天线阻抗带宽达到 73.7%(2~4.21 GHz)，增益为 4.3~10.3 dB; 在天线的带宽内，天线的辐射方向图稳定，设计的天线满足 S波段无线通信领域的需求。

基于耦合电感的高增益变换器在新能源发电和直流微电网中均有良好的应用前景。论文在分析基于耦合电感的高增益升降压(Buck-Boost)变换器工作原理的基础上，采用开关流图法建立变换器的模型，详细推导了变换器的稳态模型和交流小信号模型；电力仿真(PSIM)软件对变换器小信号模型的仿真结果证明论文模型的正确性。论文结果对高增益DC/DC 变换器控制回路的设计具有较高的参考价值。

基于130 nm RF CMOS工艺, 设计了一种适用于K波段的高增益低噪声折叠式下变频混频器。采用折叠式双平衡电路结构, 混频器的跨导级和开关级可以在不同的偏置条件下工作, 为优化两级的噪声提供了极大的自由度。采用电流复用技术, 混频器的转换增益和噪声系数得以显著改善。后仿真结果表明, 该混频器在本振功率为-3 dBm时, 实现了27.8 dB的转换增益和7.36 dB的噪声系数。在射频信号为24 GHz处的输入1 dB压缩点P1dB为-18.8 dBm, 本振端口对射频端口的隔离度大于60.2 dB。该电路工作于1.5 V的电源电压, 总直流电流为12 mA, 功耗为18 mW。该混频器以适中的功耗获得了极高的整体性能, 适用于低功耗、低噪声24 GHz雷达接收机。