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基于谐振结差分时空调制的伪线性时不变无磁环形器

信号处理 2018-08-10 v2

摘要

本文提出了一种电压和电流模差分无磁非互易器件,其通过将两个单端(SE)环形器配对获得,每个单端环形器由三个一阶带通或带阻LC滤波器组成,并以星形或三角形拓扑连接。每个SE环形器的谐振极点由120度相移的周期信号进行时间调制,从而通过时空调制(STM)实现合成角动量偏置。我们定制这两个SE环形器,使其STM偏置之间表现出恒定的180度相位差。与仅抑制偶数或奇数杂散的传统差分时变电路不同,我们表明所提出的配置消除了所有互调(IM)产物,从而使它们对于外部观察者而言如同线性时不变(LTI)电路一样运行。反过来,这一特性提升了所得环形器的所有指标,克服了SE架构的局限性,并改善了插入损耗、阻抗匹配、带宽和噪声系数。我们表明,这种差分架构也显著放宽了频率和幅度上所需的调制参数。我们开发了严格的小信号模型,以指导所提出电路的设计并深入了解其伪LTI特性。然后,我们通过仿真和测量验证了该理论,与当前最先进的无磁非互易器件相比,显示出卓越的性能。

关键词

引用

@article{arxiv.1709.08133,
  title  = {Pseudo-Linear Time-Invariant Magnetless Circulators Based on Differential Spatiotemporal Modulation of Resonant Junctions},
  author = {Ahmed Kord and Dimitrios L. Sounas and Andrea Alù},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1709.08133},
  year   = {2018}
}