### 用ADS进行宽带微波功放的仿真设计 #### 引言 现代通信对抗系统中，宽带微波功率放大器（以下简称“宽带功放”）的应用日益广泛。这类放大器通常要求具备较宽的工作频带（至少一个倍频程以上），以及较高的输出功率（从几十瓦至数百瓦）。然而，国内对于此类宽带功放的设计与研发仍处于初级阶段。相比之下，西方国家在这一领域已拥有较为成熟的技术和产品。例如，OPHIR公司和PST公司均推出了工作在1-2GHz频段、输出功率达100W甚至200W的产品。目前国内市场上的宽带功放大多依赖进口，不仅价格昂贵，且存在供应不稳定的风险。因此，发展自主设计能力显得尤为重要。 #### ADS技术在宽带微波功放设计中的应用 为了克服宽带功放设计中的技术挑战，本文介绍了一种利用高级设计系统（Advanced Design System，简称ADS）进行宽带微波功放模块设计的方法。ADS是一款强大的微波电路仿真软件，能够支持从电路级到系统级的全方位设计和仿真。下面将详细介绍如何使用ADS技术实现宽带功放的设计。 #### 设计步骤 1. **器件选择**：需选择合适的微波单电子晶体管（MESFET）作为放大器的核心元件。由于市场上可用的功放管型号有限，尤其是高性能的定制型号更为稀缺，因此设计师需要根据现有资源进行合理选择。 2. **器件建模**：获取所选MESFET功放管的静态IV特性和小信号s参数，用于建立器件模型。这些参数对于后续的电路优化至关重要。 3. **匹配网络设计**：基于器件模型，利用ADS的优化工具设计输入输出匹配网络。目标是使放大器在整个工作频带上实现最大输出功率和最小端口反射系数。此步骤通常需要多次迭代以达到最佳性能。 4. **非线性仿真**：虽然理想情况下应使用大信号模型进行非线性仿真，但在实际操作中往往只能获得小信号模型。此时，可以采用逐级优化的方法，先确保匹配网络满足基本的性能指标，再通过调整关键参数来改善非线性失真和互调产物。 5. **整体电路仿真与优化**：完成匹配网络的设计后，进行整个电路的仿真。这包括检查增益平坦度、噪声系数等关键性能指标是否满足要求。如果有必要，还需进一步调整匹配网络或器件参数。 6. **实物验证**：最终设计完成后，制作实物原型并进行测试验证。通过对比仿真结果与实际测试数据，评估设计的有效性，并据此进行必要的调整。 #### 结论与展望 本文提出了一种利用ADS技术设计宽带微波功放模块的方法，并通过一个1-2GHz频段、输出功率为10W的功放模块设计实例进行了具体阐述。这种方法不仅有助于提高宽带功放的设计效率，还能有效降低成本。随着国内科研人员对该技术的不断探索与实践，相信未来在宽带微波功放的设计领域将取得更多突破性进展。 ### 关键词 - ADS技术 - MESFET功放管 - 宽带功率放大器

超宽带0.5-6GHZ一分二功分器与多种微波器件参数化设计，使用ADS仿真，阻抗变换细致入微，具体性能指标灵活调整,超宽带0.5-6GHZ一分二功分器，使用ADS仿真设计，全部参数化建模，可以任意修改，10节阻抗变，具体指标如图所示: 还可以做合路器，耦合器，滤波器，功率放大器，低噪声放大器，Doherty功率放大器。 ,核心关键词： 超宽带一分二功分器; ADS仿真设计; 参数化建模; 阻抗变换; 具体指标; 合路器; 耦合器; 滤波器; 功率放大器; 低噪声放大器; Doherty功率放大器。,超宽带参数化功分器与多类射频组件设计应用

射频识别（RFID）技术在无线通信领域中扮演着重要的角色，特别是在UHF频段，它能在几十米的距离内实现数百千比特每秒（kbps）的数据传输速度，这比LF和HF频段的RFID技术具有更远的读取范围和更高的传输速率。UHF RFID阅读器遵循EPC Global C1G2协议，其接收数据速率可高达640 kbps，信号带宽最大不超过1.28 MHz。对于最低40 kbps速率，信号带宽小于250 kHz。因此，设计的信道选择滤波器需要有0.3到1.3 MHz的可调带宽。 信道选择滤波器的主要任务是过滤掉不必要的信号，确保RFID通信的清晰性和稳定性。根据传输掩模规定，相邻信道间的功率差需达到40 dB，这意味着滤波器必须能有效抑制高于本信道40 dB的干扰，同时在两倍频处有超过45 dB的衰减。此外，由于UHF RFID接收机可能面临的多读写器环境和大干扰信号，滤波器必须具备良好的线性度和噪声性能。 文章中采用了运算放大器-RC结构的六阶Chebyshev低通滤波器设计方案。Chebyshev滤波器虽然在通带内的平坦度不及Butterworth滤波器，但其快速的滚降特性有助于实现所需的选择性。滤波器由多个二阶Chebyshev低通滤波节组成，每个二阶滤波节（Biquad）具有特定的传递函数，以实现所需的频率响应。 运算放大器是滤波器设计的关键组件，需要具有至少70 dB的开环增益、大于65 MHz的增益带宽积、65到70 dB的相位裕度以及大于12 V/μs的上升时间。针对输入端的差分信号处理问题，文章提出使用全平衡差动放大器（FBDDA）来构建全差分缓冲器，这解决了单端输入运算放大器的局限性。FBDDA由两级结构组成，包括差分对和共源级，使用PMOS和NMOS管以优化噪声系数和增益。通过调整MOS管的跨导和输出电阻，可以进一步提升运放的性能，并降低噪声。 设计过程中，运算放大器的第一级添加了共模反馈电路，以确保在所有工艺角下都能保持稳定的性能。全差分缓冲器的输出通过负反馈与FBDDA相结合，以实现理想的输入输出关系。通过这样的设计，滤波器能够在满足信道选择性和抑制干扰的同时，确保了良好的线性度和噪声性能。 该设计旨在为UHF RFID阅读器创建一个高效、可靠的信道选择滤波器，以适应复杂无线环境下的高速通信需求。通过六阶Chebyshev滤波器和定制的运算放大器，实现了高性能的信道选择和干扰抑制，确保了RFID系统的稳定性和效率。

微波遥感技术是一项通过微波波段对地球表面和大气进行观测的远距离感知技术，它能够在各种气候条件下提供关于地球表面特征和大气状况的信息。Iain H. Woodhouse所著的《微波遥感导论》系统地介绍了微波遥感技术的原理及应用，是该领域的经典教材之一。 该书的作者Iain H. Woodhouse在遥感领域有着深厚的背景和丰富的经验。他在苏格兰爱丁堡大学获得物理和自然哲学的理学学士学位，并在邓迪大学获得了遥感的理学硕士学位。此后，在马可尼研究中心从事雷达系统设计工作，并在爱丁堡取得大气遥感哲学博士学位。1995年至1998年间，在荷兰瓦赫宁根农业大学从事教育和科研工作。从1999年起，他在爱丁堡大学地球科学学院担任讲师，并于2013年起担任应用地球观测专业教授，主要研究领域为植被的主动微波遥感，尤其是森林遥感。 《微波遥感导论》一书涵盖了微波遥感的多个方面，包括微波遥感技术的发展历程、微波的特性和微波遥感的特点、微波与物质的相互作用、大气与地球表面的被动微波辐射测量、雷达高度计和微波散射计的探测原理、高分辨率成像雷达的原理以及干涉测量技术在主动和被动微波遥感中的应用等。书中详细介绍了微波遥感技术的应用，如地面和海洋表面的特征探测，同时对使用的数学公式进行了详细推导。 本书旨在为读者提供关于微波遥感的基础理论知识，适用于电子技术、大气遥感、海洋遥感以及地球科学与全球变化等专业方向的研究生和高年级本科生。此外，它也可以为从事电子系统技术，特别是微波遥感技术与应用研究的科研人员提供重要的参考。书中强调了基本原理，力求去除繁文缛节，专注于介绍不随时间变化的核心概念，并且避免过多关注即将过时的特定卫星或传感器，从而保持了长期的实用价值。 值得注意的是，本书的中文简体翻译版权由科学出版社独家出版，并仅在中国大陆地区销售。在本书的中文版序言中，作者强调了为初学者提供引导性文字的初衷，并希望读者能够发现该书内容的实用性和时间的考验。 微波遥感的核心优势在于其独特的电磁波特性，如能穿透云雾、植被和一定程度的土壤，以及在夜间也具有良好的探测能力。这使得微波遥感能够为地球科学及环境监测提供独特且宝贵的数据。目前，微波遥感技术已被广泛应用于多种应用领域，例如农业、林业、气象预报、海洋监测、环境保护等。 在应用方面，高分辨率成像雷达技术，尤其是合成孔径雷达(SAR)技术，为遥感领域带来了革命性的进步。它能够在不受天气和光照条件限制的情况下获取地表的详细图像。干涉测量技术则能够利用获取的两幅或以上图像来计算地表的形变，应用于地表灾害监测、城市变迁分析等方面。这些技术在科学研究和日常决策中的应用越来越广泛，对提高我们对地球系统的理解以及资源管理、环境保护等方面有着重要意义。 《微波遥感导论》通过深入浅出的方式，将复杂的微波遥感技术原理讲解得清晰明了，适合于具有初步遥感知识的读者，尤其是对于那些希望进一步深入学习雷达遥感技术的学生和研究人员来说，是一本极具价值的参考书籍。

内容概要：本文详细介绍了使用COMSOL进行多种复杂物理场数值仿真的经验和技巧，涵盖变压器磁通密度、力磁耦合位移、微波加热电场分布、瓦斯抽采孔隙率与甲烷含量以及IGBT温度及应力等多个领域的具体案例。作者通过实例展示了如何处理材料非线性、多物理场耦合、网格优化等问题，并提供了具体的代码片段和注意事项。 适合人群：从事数值模拟、多物理场耦合仿真及相关领域的科研人员和技术工程师。 使用场景及目标：帮助读者掌握COMSOL在不同应用场景下的建模方法和技巧，解决常见问题并提升仿真准确性。适用于希望深入了解COMSOL多物理场耦合仿真的专业人士。 其他说明：文中不仅提供了详细的代码示例，还分享了许多实用的经验教训，如材料属性设置、边界条件选择、网格划分等，有助于读者快速上手并避免常见的陷阱。

介绍了形式形式的引力熵的平面宇宙论（FSC）计算的原理。 这些计算表明与COBE DMR测量值紧密相关，后者显示了18微开尔文的CMB RMS温度变化。 0.66×10-5的COBE dT / T各向异性比率落在为重组/解耦历元的开始和结束条件计算的FSC重力熵范围内。 因此，将重力作为熵的新兴属性的FSC模型表明，CMB温度各向异性模式可能只是重力熵的映射，而不是在有限的时间开始时放大的“量子涨落”事件。

已经弛豫时间，求微波到太赫兹频段Drude模型石墨烯电导率介电常数与化学式变化的matlab代码 clear; clc; x=(0.06:0.01:5);%频率 THz f=x*1e12; c=3e8;%光速 e=1.6e-19;%电子量 w=2*pi.*f;%角速度 % u=1e1;%电子迁移率m^2/(v.s) % vf=1e6;%费米速度 vc=0.6*e;%化学势单位为：ev t=1e-12;%弛豫时间10^-12ps，太赫兹至微波段 T=300 %温度 K=1.38e-23 %玻尔兹曼常数 esp0=8.85e-12;%真空中的介电常数

微波技术在当今的科技发展中扮演着极其重要的角色，它不仅关系到我们日常生活的方方面面，更涉及到国家安全和科技前沿的各个领域。西安电子科技大学作为我国电子信息领域的重要教育和研究中心，一直致力于微波技术的教学与研究，为社会培养了大批的高水平人才。 微波技术主要研究的是在无线电频率范围内的电磁波，这一频率范围从300MHz到300GHz不等。这个频率区间内的电磁波具有非常短的波长，它们的传播、控制和应用都有其独特的规律和特点。在通信领域，微波技术允许我们通过卫星和地面站进行远距离无线信号传输；在雷达领域，通过微波波束的发射和接收，可以实现对目标的探测和定位；而在医疗领域，微波技术也被应用在癌症治疗等先进的医疗设备中。 在西安电子科技大学微波技术课程中，学生将深入学习这一领域内的重要理论知识。讲义部分会介绍电磁波的基本性质、微波产生原理、以及微波在传播过程中的各种特性，如反射、折射、散射等。这些都是理解微波技术原理的基础，是学生构建知识体系的基石。 幻灯片则以更直观的形式呈现微波技术的复杂概念。学生可以通过幻灯片上的图表和示意图，理解波导、同轴线、微带线等无源元件的结构，以及它们是如何工作的。此外，微波滤波器和开关等重要元件的工作原理也会通过幻灯片的形式被详细阐述。 实验指导部分是学生将理论应用于实践的重要环节。在这个环节，学生将在教师的指导下学会如何操作微波测试设备，如网络分析仪和频谱分析仪。通过这些设备，学生可以进行微波信号的测量和分析，进一步理解微波信号的特性和行为。课程还会指导学生设计和搭建微波电路，增强学生的动手能力和工程实践能力。 为了巩固学生的理论知识，课件中还包含了丰富的习题和解答。学生通过完成这些习题，可以检查自己对知识点的理解和掌握程度。解答部分则详细解释了每道题的解题步骤，帮助学生在遇到困难时能够迎刃而解。 课程大纲是整个教学计划的缩影，它帮助学生了解课程的结构和学习目标，从而有效地规划自己的学习进度。参考文献则是课程资源的延伸，它们为学生提供了进一步阅读的材料，使学生能够拓宽知识视野，深化对微波技术的理解。 实例分析部分是微波技术教学中的一个亮点。通过对真实工程案例的分析，学生能够将所学知识与实际应用相结合，从而更直观地理解微波技术的工程意义。这些实例往往来自通信、雷达系统、卫星导航等实际应用领域，有助于激发学生的兴趣和创造力。 总体来说，西安电子科技大学微波技术课程的教学内容全面而深入，既注重理论知识的传授，也强调实践技能的培养。通过这些精心准备的课件资源，学生不仅能够掌握微波技术的基础理论和知识体系，还能够通过实验和案例分析，培养出解决实际问题的能力。无论对于在校学生还是专业人士，这些课件都是一笔宝贵的学术财富，它们不仅为学生打开了学习微波技术的大门，更为他们在未来的学习和工作中奠定了坚实的基础。

RFID（Radio Frequency Identification，无线射频识别）技术在车辆管理方面发挥着重要作用，尤其在机关大院和高速公路收费系统的应用中。RFID系统利用微波射频进行非接触式数据通信，能够实现车辆的自动识别和高效管理。 在机关大院的车辆出入管理中，RFID系统的主要特点和功能包括： 1. **系统功能齐全**：RFID系统能够自动识别车辆，进行智能控制，如自动开闭门禁，并具备报警提示、信息记录、数据通信以及查询、统计和分析功能。此外，系统易于扩展和升级，适应不断变化的需求。 2. **系统性能稳定**：硬件经过严格筛选和测试，具有备份机制，保证系统的稳定运行。软件设计精心，具备冗余容错性能，处理速度快，误漏率低，支持数据备份和恢复，确保数据安全。 3. **快速通行**：通过微波射频识别技术，正常车辆无需停车即可快速通过，大大提高了通行效率，减少了交通拥堵。 4. **外来车辆管理**：对于无卡（外来）车辆，系统通过与其他系统和技术的集成，实现电脑自动识别与人工监控相结合的管理方式，有效记录无卡车辆信息，强化安全监管。 5. **防盗功能**：RFID系统可以对大院内车辆进行数据化管理，配合图像抓拍设备，可以检测车载RFID卡的状态，对于有特殊安全需求的车辆，还可以采用双卡识别方案，增加布控功能，防止车辆被盗。 6. **用户友好**：操作界面直观、简洁，配有“在线帮助”，使得操作和使用更加简便。 7. **数据安全**：系统在网络、系统和数据库层面设置访问权限控制，确保只有授权用户才能访问，数据经过加密处理，保障数据的保密性。 在高速公路全自动收费系统中，RFID的应用进一步体现其高效和便捷： 1. **电子标识卡**：每辆车都配备独特的电子标识卡，存储车辆信息，如车型、车牌号、车主资料等。这些卡能够在数米外的微波设备中被读取和修改。 2. **收发器**：收发器使用微波技术，与电子标识卡建立高定向性通信，具有强抗干扰性和高速通信能力。不同国家和地区可能采用不同频段的微波标准，例如法国的5.8GHz和美国的2.5GHz。 3. **微处理器**：负责解析标识卡信息，将数据传递给车道控制器，用于判断车辆合法性，更新卡内信息，必要时可以触发交通标志或警告系统。 4. **车道控制器**：根据卡上的信息决定是否允许车辆通过，同时评估卡的有效性，控制栏杆的升降，对违章行为进行抓拍取证。 车辆通过收费车道时，RFID系统会进行实时交互，验证有效性，计算费用，实现不停车收费。这种方式显著提高了道路通行能力，减少了等待时间，降低了交通拥堵。高速公路联网收费系统则进一步解决了多条高速公路之间的互联互通问题，实现一次缴费，一卡通行，提升了收费服务质量和效率。

采用HFSS软件对1/4波长同轴型微波介质滤波器进行模拟仿真,在此基础上详细讨论谐振器间耦合 系数K,频率漂移系数η以及外界品质因数Qe随端口电极宽度a,耦合孔直径D的变换规律.