TC-13,微波控制技术技术委员会:2025-2026年度报告 [MTT协会消息]

《IEEE Microwave Magazine》:TC-13, Microwave Control Techniques Technical Committee: Report for 2025–2026 [MTT Society News]

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月28日 来源:IEEE Microwave Magazine 3.0

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   摘要: 提供社会信息,可能包括新闻、评论或技术笔记,这些内容应该会受到从业者和研究人员的兴趣。 IEEE微波理论与技术协会(MTT-S)微波控制技术委员会(TC-13)的主要

  

摘要:

提供社会信息,可能包括新闻、评论或技术笔记,这些内容应该会受到从业者和研究人员的兴趣。

IEEE微波理论与技术协会(MTT-S)微波控制技术委员会(TC-13)的主要目标是鼓励在通信、雷达、医疗和工业应用领域的控制组件的研究和开发,并在IEEE国际MTT研讨会(IMS)的技术会议和研讨会上报告这些活动的成果。用于实现微波应用中控制功能的材料示例包括铁氧体、铁电体和相变化合物。由此产生的设备,如隔离器、环行器、移相器、滤波器、开关、调制器和限制器,通常位于系统的前端,负责路由和处理微波能量以优化整个系统的性能。委员会关注的重点包括新控制材料的发现;合成与表征;设备设计和建模;从原型制作到大规模生产的制造;以及测试和测量以及系统性能的影响。目前,委员会由14名成员组成,他们带来了来自工业界、学术界和政府的广泛专业知识和经验,为委员会的各种职能和活动做出贡献。

技术贡献

TC-13成员由工业界、学术界和政府界的代表组成,这种平衡的角色分配使委员会能够在微波控制技术领域做出重要贡献,范围从基础研究到新产品开发,再到完整系统的設計、部署和維持。随着电磁频谱的拥塞加剧,越来越依赖于更高频率(>6 GHz)来提供所需的运行带宽。这一发展迫切需要能够在更高频率下运行的过滤技术,同时满足一系列严格的性能和尺寸规格要求。

几个MTT-S委员会专注于使用声学、微机电系统、电磁谐振器和不同配置及方法的腔体来进行微波信号过滤。几十年来,TC-13一直致力于利用在可变磁偏置场影响下的铁氧体材料的特性开发可调滤波器。这种技术最著名的例子是钇铁石榴石(YIG)球体可调滤波器,它常用于需要极宽调谐范围和高Q因子的应用中,例如测试仪器中的可调振荡器。

TC-13中的几个研究小组正在重新思考如何构建和控制高性能可调射频滤波器。他们的工作引入了一种无需任何静态功率就能维持磁偏置的频率可调磁静态波滤波器,消除了传统设计中的最大效率低下问题之一。

这种可调滤波器结合了两个互补的永磁体:一个具有高矫顽力,提供稳定的磁场基线;另一个矫顽力较低,可以通过短电脉冲“编程”来调整磁场,从而调整滤波器的频率。

这种滤波器采用薄磁膜拓扑结构,与单晶球体相比,尺寸更小,同时具有出色的微波性能特性。一旦设置好,该设备可以无限期地保持其状态而不消耗功率,类似于非易失性存储器。如图1和图2所示,这种方法可以实现超过30:1的宽调谐范围,同时将尺寸和重量缩小了一个数量级以上。

图1.

宾夕法尼亚大学开发的零静态功率可调滤波器与市售基于YIG球体的可调滤波器(左右)的尺寸比较。

图2.

宾夕法尼亚大学滤波器、普渡大学制造的旋波滤波器以及Micro Lambda Wireless公司市售基于YIG球体的可调滤波器的S参数比较。

教育和公众参与

随着微波控制技术在现代微波系统和应用中的重要性不断增加,新的材料正在被开发出来以满足快速变化的需求。新开发的材料往往具有需要偏离标准设计流程的属性,以便充分发挥其性能。

一个相对较新的具有独特性能的微波控制材料示例是高性能磁介电基板,这种基板结合了磁导率和介电常数,以实现器件尺寸的减小、带宽的提高和可调性,这是传统介电基板无法提供的。为了提高MTT-S社区对这些发展的认识,并教育他们如何在设备应用中正确使用这些材料,TC-13与Rogers公司合作,在2025年于美国加州旧金山举行的IMS会议上举办了学生设计竞赛。参赛学生被要求设计、模拟、制造和测试使用Rogers公司提供的标准磁介电基板制成的天线。

图3.

2025年TC-13在旧金山组织的名为‘微型磁陶瓷复合天线’的学生设计竞赛的参与者。

领导力和专业贡献

TC-13的成员在各种领导力和专业角色中发挥作用,包括在IEEE国际MTT研讨会(IMS 2026)和2026年IEEE无线与微波技术会议上担任指导委员会成员;在地区MTT-S分会的执行委员会中任职;以及担任有关先进材料、设备设计和应用的各种期刊和会议的编辑和审稿人。

未来计划

TC-13将继续在MTT-S社区中代表和倡导微波控制技术,通过组织和赞助技术交流活动,如研讨会议、专题会议和教程,在IMS和其他会议上进行。我们还将通过学生设计竞赛和委员会成员资格继续吸引年轻工程师的参与。我们将继续在工业界、学术界和政府层面为微波控制技术领域做出强有力的技术贡献,以满足对电磁频谱使用的日益增长的需求。

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