1 上海电力大学 电子与信息工程学院，上海 201306
2 中电科微波通信(上海)有限公司，上海 201802
为满足高速率无线通信对超宽带(UWB)传输的要求，该文设计了一种高隔离度超宽带多输入多输出(MIMO)槽天线。天线采用共面波导(CPW)馈电，印制在相对介电常数为4.4的FR4介质基板上。通过对天线地板切角，天线实现了良好的阻抗匹配。实测阻抗带宽为2.88~11.18 GHz，相对带宽达118.1%。为了降低耦合度，两个辐射单元间采用中和线结构，实现了天线的高隔离度。实验表明，在工作频带内，天线的端口隔离度大于20 dB，包络相关系数(ECC)小于0.002，分集增益(DG)大于9.996 dB，分集性能良好，该天线适用于超宽带无线通信系统。
超宽带天线 共面波导馈电 中和线 槽天线 高隔离度 MIMO天线 ultra wideband antenna coplane waveguide feed neutralization line slot antenna high isolation MIMO antenna
宁朝东 1,2,3湛永鑫 1,2,3吴倩楠 2,3,4王俊强 1,2,3李孟委 1,2,3
1 中北大学 仪器与电子学院, 太原 030051
2 中北大学 前沿交叉科学研究院, 太原 030051
3 中北大学 微系统集成研究中心, 太原 030051
4 中北大学 理学院, 太原 030051
针对单刀多掷开关(SPMT)在相控阵雷达、宽带收发器中用于切换滤波器和传输线时需要满足宽频带、高隔离度的性能需求, 设计了一种宽频带、高隔离度的MEMS单刀三掷开关(SP3T)。通过ANSYS电磁仿真软件中的HFSS模块对MEMS SP3T开关进行优化, 利用COMSOL软件对上电极的机械性能进行仿真。仿真结果表明, 所设计的MEMS SP3T开关可工作在1~90 GHz的频带内, 且插入损耗小于1 dB@90 GHz, 隔离度大于35 dB@90 GHz, 其整体体积约为075 mm3。
宽频带 高隔离度 broadband high isolation MEMS MEMS SP3T SP3T
1 重庆西南集成电路设计有限责任公司, 重庆 401332
2 安徽大学 集成电路学院, 合肥 230601
3 中国电子科技集团公司第二十四研究所, 重庆 400060
基于013 μm CMOS SOI工艺, 设计并实现了一种100 MHz~12 GHz高功率SPDT射频开关。该射频开关为吸收式射频开关, 开关支路为串并联的拓扑结构。采用负压偏置设计, 减小了插入损耗, 提高了隔离度。采用多级开关管堆叠设计, 提高了开关的输入1 dB 压缩点。测试结果表明, 在100 MHz~12 GHz频率范围内, 该射频开关插入损耗小于15 dB, 隔离度大于31 dB, 输入1 dB 压缩点大于40 dBm。芯片尺寸为11 mm ×11 mm。
高功率 高隔离度 射频开关 high power high isolation RF switch SOI SOI
陈玉 1,2,3吴倩楠 1,2,3湛永鑫 1,2,3李晓琪 1,2,3[ ... ]李孟委 1,2,3
1 中北大学 仪器与电子学院， 太原 030051
2 中北大学 前沿交叉科学研究院， 太原 030051
3 中北大学 半导体与物理学院， 太原 030051
目前通讯、导航等领域对单刀多掷开关有广泛的需求，而此类开关存在体积大、工作频带窄、插入损耗大、隔离度低等问题。文章设计了一种串联接触式双边多触点型RF MEMS单刀六掷开关。开关的下电极上设有三个圆形触点，远端连接有喇叭状过渡带，其上是带有带状孔的“X”形上电极，通过减小接触电阻和耦合电容来改善射频性能。经HFSS软件仿真优化，该开关工作频率可覆盖L~Ka波段，且在26.5 GHz下，插入损耗≤ 0.3 dB，隔离度≥ 37 dB，性能良好，尺寸为1.05×1.05×0.5 mm3。结果表明，设计的单刀六掷开关射频性能具有较大优势，同时满足小型化的要求，因此在L~Ka波段的导航、认知无线网络以及微波测试等领域具有较大的应用前景。
单刀六掷开关 多通道 高隔离度 single pole six throw switch MEMS MEMS multichannel high isolation
1 重庆大学 新型微纳器件与系统技术国防重点学科实验室，重庆 400044
2 中国电子科技集团公司第二十六研究所，重庆 400060
随着5G通信技术的发展，通信频段的演进对于声学滤波器的性能指标、封装尺寸、集成度等要求越来越高。但在小尺寸的声表面波双工器中，隔离度指标是设计中的一个难点。该文针对如何提高双工器隔离度指标展开研究。基于耦合模模型与电磁仿真模型建立了双工器的仿真模型。通过采用拓扑结构的改进、共地电感与封装外壳的改进等方法，最终实现了在发射端(Tx)隔离度为-60.5 dB，接收端(Rx)隔离度为-50 dB，且具有小插入损耗特征的Band 5双工器设计，较之未改进前的双工器，其隔离度有明显改善。
声表面波 双工器 高隔离度 耦合模模型 电磁仿真 surface acoustic wave duplexer high isolation Coupling-of-Modes model electromagnetic simulation
首次设计实现了一款能同时工作在L/S/C/X四个频段的高隔离共口径低剖面微带天线。整体结构通过依次按照频率从低至高的顺序自下而上将4个频段的微带天线堆叠而成，采用同轴探针穿过低频辐射贴片形成过孔给高频天线馈电，同时将低频天线作为其上层高频天线的地，以提高天线指标与性能。其中L/S/C波段的辐射贴片采用在矩形辐射贴片四周添加枝节的方式，更利于阻抗调节；X波段置于最顶层，通过对矩形贴片进行开槽处理，避免了对其它频段的辐射遮挡；通过采用中和线去耦合及正交馈电的方法，最终实现了4个频段内增益分别为6.85，7.48，6.13，6.62 dBi；各端口之间隔离均大于30 dB；天线尺寸为85 mm×85 mm×9.07 mm；通过实物加工，测试与仿真结果吻合良好，验证了设计的有效性和可靠性。
多频段 高隔离 共口径 微带天线 multi-band high isolation common aperture microstrip antenna 强激光与粒子束
2022, 34(12): 123004
范丽娜 1,2,3,4吴倩楠 1,3,4,5王姗姗 1,3,6,7韩路路 1,3,6,7[ ... ]李孟委 1,3,6,7
1 中北大学 南通智能光机电研究院， 江苏 南通 226000
2 中北大学 信息与通信工程学院， 太原 030051
3 中北大学 前沿交叉科学研究院， 太原 030051
4 中北大学 微系统集成研究中心， 太原 030051
5 中北大学 理学院， 太原 030051
6 4. 中北大学 微系统集成研究中心， 太原 030051
7 中北大学 仪器与电子学院， 太原 030051
针对MEMS单刀多掷(SPMT)开关插入损耗及隔离度较差的问题，设计了一种基于雪花型功分器的单刀五掷(SP5T)MEMS开关，通过雪花型功分器实现信号的均衡分配和低损耗传输。通过设计H形上电极结构，有效减小开关弱接触，增强开关接触稳定性，实现信号的高隔离。采用HFSS仿真软件，对开关的插入损耗、隔离、驱动电压和应力分布进行了设计，并结合COMSOL软件对开关进行了机械性能分析。结果表明，在1~20 GHz频段内，五个端口插入损耗在02 dB@20 GHz以下，隔离度在23 dB @20 GHz以上，驱动电压为24 V。这些指标均优于常规SPMT开关。该SP5T MEMS开关可应用于多任务、多通道可调谐器件中，在无线通信、微波测试系统中具有应用价值。
单刀五掷开关 雪花型功分器 高隔离 低插损 single pole five throw switch MEMS MEMS snowflake power divider high isolation low insertion loss 强激光与粒子束
2020, 32(6): 063007
针对现有光环行器内部元件之间存在的角度误差、各种同类异构光环行器不能消除半波片光轴取向误差所导致的隔离度降低、隔离度不一致以及安装调试繁琐等弊端,提出了一种减小或消除误差的双半波片光轴非对称结构方式,设计了一种误差自愈型高隔离度准四端口光环行器,通过理论分析、琼斯矩阵运算和数学软件MATLAB模拟,其插入损耗可达到已有光环行器最小性能指标,而隔离度可以提高5-8 dB。
光环行器 误差自愈 高隔离度 光分插复用 光交叉互联
