Fast and Miniaturized Phase Shifter With Excellent Figure of Merit Based on Liquid Crystal and Nanowire-Filled Membrane Technologies

微带线 移相模块 功勋 材料科学 相(物质) 拓扑(电路) 光电子学 插入损耗 物理 光学 组合数学 数学 量子力学
作者
Dongwei Wang,Ersin Polat,Christian Schuster,Henning Tesmer,Gustavo P. Rehder,Ariana L. C. Serrano,Leonardo Gomes,Philippe Ferrari,Holger Maune,Rolf Jakoby
出处
期刊:IEEE journal of microwaves [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:2 (1): 174-184 被引量:15
标识
DOI:10.1109/jmw.2021.3131648
摘要

This paper presents a highly miniaturized tuneable microstrip line phase shifter for 5 GHz to 67 GHz. The design takes advantage of the microstrip topology by substituting the ground plane by a metallic-nanowire-filled porous alumina membrane (NaM). This leads to a slow-wave (SW) effect of the transmission line; thus, the transmission line can be physically compact while maintaining its electric length. By applying a liquid crystal (LC) with its anisotropic permittivity as substrate between the transmission line and the NaM, a tuneable microstrip line phase shifter is realized. Three demonstrators are identically fabricated filled with different types of high-performance microwave LCs from three generations (GT3-23001, GT5-26001 and GT7-29001). The measurement results show good matching in a $50\ \Omega$ system with reflection less than −10 dB over a wide frequency range. These demonstrators are able to reach a maximum figure of merit (FoM) of 41 $^{\circ }$ /dB, 48 $^{\circ }$ /dB, and 70 $^{\circ }$ /dB for different LCs (GT3-23001, GT5-26001 and GT7-29001, respectively). In addition, experiments show that all three LCs should be biased with square wave voltage at approximately 1 kHz to achieve maximum tuneability and response speed. The achieved response times with GT3-23001, GT5-26001 and GT7-29001 are 116 ms, 613 ms, and 125 ms, respectively, which are much faster than other reported LC phase shifter implementations. Large-signal analysis shows that these implementations have high linearity with third-order interception (IP3) points of approximately 60 dBm and a power handling capability of 25 dBm.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ABCDE完成签到,获得积分10
刚刚
ak枫完成签到,获得积分10
刚刚
小周完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
大智若愚骨头完成签到,获得积分10
2秒前
yinhuan完成签到 ,获得积分10
3秒前
邵邵完成签到,获得积分10
3秒前
稳重的纸鹤完成签到,获得积分20
3秒前
耳东完成签到 ,获得积分10
3秒前
小明完成签到,获得积分0
3秒前
刘钱美子完成签到,获得积分10
4秒前
wen完成签到,获得积分10
5秒前
孤独的谷南完成签到,获得积分10
5秒前
艾霙玥发布了新的文献求助10
5秒前
liuj完成签到,获得积分10
5秒前
果果完成签到,获得积分10
5秒前
小龙虾完成签到,获得积分10
6秒前
玉玉鼠完成签到,获得积分10
6秒前
风趣的洙完成签到,获得积分10
6秒前
ECHO完成签到,获得积分10
7秒前
Rando完成签到,获得积分10
7秒前
binxman完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
深情安青应助kyt采纳,获得10
8秒前
9秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
cdercder应助邵邵采纳,获得10
9秒前
科目三应助科研通管家采纳,获得50
9秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
huang应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
霸天鼠完成签到,获得积分10
10秒前
脑洞疼应助liushoujia采纳,获得10
11秒前
xixo完成签到,获得积分10
11秒前
欢呼尔烟完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
不知道什么名字完成签到,获得积分10
11秒前
範範完成签到,获得积分0
11秒前
舒适的天玉完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7146744
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8793463
关于积分的说明 18582783
捐赠科研通 6741411
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3158088
关于科研通互助平台的介绍 2288984
邀请新用户注册赠送积分活动 2132401