【摘 要】
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在微波通信系统中,阻抗变换器是射频前端和单片微波集成电路中不可缺少的模块。它对于源和负载间实现阻抗匹配以及信号源能量实现最大功率传输具有重要意义。近年来,由于微波器件（如混频器、功放、晶体二极管等）的端口阻抗通常为复数,因此对复阻抗变换器的研究备受关注。在国家自然科学基金（基金号51809030）的支持下,论文对布局灵活、阻抗变换范围较大的复阻抗变换器、频率和终端阻抗可独立或同时调节的阻抗变换器以
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（51809030）:船载高精度一体化北斗导航有源射频前端关键技术研究,2019.9-2021.12,负责人:刘宏梅；
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在微波通信系统中,阻抗变换器是射频前端和单片微波集成电路中不可缺少的模块。它对于源和负载间实现阻抗匹配以及信号源能量实现最大功率传输具有重要意义。近年来,由于微波器件（如混频器、功放、晶体二极管等）的端口阻抗通常为复数,因此对复阻抗变换器的研究备受关注。在国家自然科学基金（基金号51809030）的支持下,论文对布局灵活、阻抗变换范围较大的复阻抗变换器、频率和终端阻抗可独立或同时调节的阻抗变换器以及基于复阻抗变换器的紧凑型端接复阻抗功率分配器进行研究,具体研究内容如下:（1）设计了一款布局灵活、阻抗变换范围较大的复阻抗变换器。使用奇偶模分析法和端口电压-电流分析法推导了该复阻抗变换器的理论公式,并给出了设计流程。基于该流程,设计并加工了一个源阻抗为（50+j20）Ω、负载阻抗为（100-j30）Ω的阻抗变换器。实测的中心频点处回波损耗超过40 d B。然后将该复阻抗变换器应用于低噪声放大器输入/输出阻抗匹配网络的设计中,验证了所设计的复阻抗变换器的有效性。（2）提出了一款频率和终端阻抗可独立或同时调节的复阻抗变换器。采用等效原理和奇偶模分析法推导了理论公式,并给出了设计流程。为了验证理论的正确性,设计并加工了一个实物。测量结果表明,当终端阻抗固定时,该变换器的中心频率可在1.1～2.1 GHz（62.5%）范围内调节;当频率确定时,该变换器可匹配不同的复数阻抗;当终端阻抗不同时,该变换器的中心频率仍可连续调节。（3）设计了一款紧凑型的端接复阻抗功率分配器。采用奇偶模分析的方法推导出了设计公式。为了验证理论的正确性,首先给出了源阻抗为50Ω,终端阻抗为（40+j20）Ω的设计实例,并进行了实物加工与测试。在工作频率处|S11|最低可到-30 d B,|S21|为-3.6d B,|S31|为-3.3 d B,|S23|约为-31.3 d B。此外,|S11|＜-15d B的相对带宽为39.7%（1.9～2.84 GHz）。然后给出了两个不同的终端阻抗的设计实例且进行了实物加工测试。测量结果表明,该功分器具有宽频带、小体积、低损耗的优点,适用于高集成度的无线通信系统。
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