C波段基片集成波導定向耦合器的設計資料詳細說明

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上傳日期: 2020-03-28

上 傳 者: 易水寒他上傳的所有資料

資料介紹

標簽:耦合器(214)放大器(7160)集成電路(4268)

  定向耦合器是一種具有良好方向性,在微波集成電路中應用相當廣泛的一種微波無源器件,其性能的好壞徑直影響到整個集成微波電路系統的性能。定向耦合器的小體積、高性能、易加工的優點常常被用于測量系統、功率檢測系統、功率匹配與分配系統以及微波器件的合成系統中等等。在有源電路中,主要用在相移器、混頻器、平衡放大器、調制器、衰減器和分離器中;在無源電路中,定向耦合器主要運用于濾波器、調諧器、延遲線和匹配網絡中。基片集成波導是一種集成于介質基片中立體的周期性的新型波導結構,它可以有效地將無源器件和有源器件進行共面集成,具有傳統矩形波導的低輻射、低損耗、高功率容量以及高Q值,同時也兼具微帶線的體積小、易集成的優點。從而大大縮減了原來毫米波導器件的體積,也大大縮小了以波導為基礎的其他微波無源器件的大小、體積、質量與成本;與此同時也增加了器件實際制造過程的可重復性和可靠性,從而提高了制作效率。因此使得利用基片集成波導設計的微波器件具有巨大的應用價值。

  本論文從研究基片集成波導的結構參數并結合定向耦合器的原理出發,設計出一種基于基片集成波導定向耦合器的微波無源器件。其中基片集成波導尺寸的選取和定向耦合器的的設計過程,包括基本模型的建立以及對器件各個參數對器件性能影響的數據分析,從而獲得最優的模型參數,得到目標器件。也證明了利用基片集成波導設計得到的定向耦合器具有很好的方向性和耦合度,并且有效的減小器件的體積,從而利于微波電路的集成。

  本論文進一步針對優化過的基片集成波導定向耦合器進行外接阻抗匹配設計,通過三種匹配方式得到的數據進行分析后得到其最優匹配形式。設計得到了滿足目標帶寬的基片集成波導和微帶線的阻抗匹配。在設計過程中,由于SIW和微帶線的特征阻抗在頻率上的變化剛好相反,因此采用了減小駐波來對帶寬進行擴展。

  文章結尾,本論文對整個課題研究進行詳細總結,并提出了在實驗過程中的問題和需要改進的地方。

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