微波波导法兰连接PIM的分析与计算
发布时间：2021-09-28 11:08
随着通信系统大功率、小型化、高集成度以及高灵敏度的发展要求,使得无源互调（Passive-Intermodulation,PIM）干扰问题日益显著,因此,科学有效的研究无源互调失真及其互调产物,对提高通信系统的质量和整体性能有着重要的意义。由于波导在通信系统中的广泛使用,所以,以矩形波导法兰连接为对象研究PIM产生机理,具有普遍意义和实用价值。本文分析了无源互调的基本理论,PIM产生的根本原因是无源器件固有的非线性,PIM产生机理大致分为两类:材料非线性、接触非线性。本文主要研究的是接触非线性,以矩形波导法兰连接结为研究对象,着重分析了法兰连接结的PIM产生机理:量子隧穿效应和热电子发射效应,并对这两种非线性效应进行了建模和拟合计算,为计算PIM功率做铺垫。为定量计算PIM功率,针对两个粗糙金属的接触问题,基于金属接触的表面特征,给出了力电耦合模型,建立了金属-绝缘层-金属（Metal-Insulator-Metal,MIM）、理想金属-绝缘层-金属（MIM）、金属-金属（Metal-Metal,MM）三种结构相应的等效电路模型。提出了一种计算波导法兰连接结PIM功率的方法,首先根据波...
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
波导法兰连接实物图
图 3-12 理想 MIM 结构的等效电路模型效电路模型触表面承受的压力足够大时，微凸体会刺破，形成导电斑点，产生接触电阻 Rconst，定义效电路模型（如图 3-8）的基础进行改进， 3-13 所示。RcRconstCCRnlcCncRnlncIV2I2图 3-13 MM 结构的等效电路模型斑点实际接触面积 AMM为：*1 MM nl A A A
如图4-1 所示，据此傅里叶变换频域数据可计算 MIM 结构模型的 PIM 功率。（a）时域图 （b）傅里叶变换频域数据图 4-1 非线性电流 I2的等效面电流PIM 功率与接触压力的关系如图 4-2 所示，由图 4-2 可知，随着接触压力的增大，PIM 功率是先是明显减小然后逐渐减小最终达到趋于平衡的状态。从物理学原理上分析，当接触压力比较小时，MIM 结构模型中主要是缝隙区域，收缩电阻 Rc起主要作用，由图 3-11 可知 Rc随着接触压力的增大是成比例减小的，所以，在图4-2 中看到
【参考文献】：
期刊论文
[1]Superposition Effect of Passive Intermodulation for Cable Assemblies with Discrete Point-Sources[J]. ZHAO Pei,ZHANG Xupu,YANG Dacheng,HU Xiaoyan. 中国通信. 2015(04)
[2]S波段波导同轴转换器的无源互调特性实验研究[J]. 叶鸣,吴驰,贺永宁,张鹤,陶长英,邹小芳. 电波科学学报. 2015(01)
[3]微带传输线的无源互调效应实验研究[J]. 叶鸣,肖怡,陶长英,邹小芳,张鹤,贺永宁. 电波科学学报. 2014(03)
[4]基于电热耦合效应的微带线无源互调机理研究[J]. 叶鸣,贺永宁,崔万照. 电波科学学报. 2013(02)
[5]基于热电子发射非线性的波导结无源互调机理研究[J]. 叶鸣,贺永宁,孙勤奋,黄光孙,崔万照. 空间电子技术. 2012(03)
[6]基于幂级数法分析和计算MIM引起的无源互调功率电平[J]. 王聪敏,王光明,张博. 空军工程大学学报(自然科学版). 2008(01)
[7]WCDMA系统中PIM的分析与测量[J]. 王聪敏,张博. 现代电子技术. 2007(21)
[8]高功率微波条件下的无源互调问题综述[J]. 王海宁,梁建刚,王积勤,张晨新. 微波学报. 2005(S1)
[9]无源交调干扰（PIMI）的产生与预防——射频连接器低PIM设计[J]. 李明德. 机电元件. 2005(02)
[10]用IM Microscope方法计算无源互调产物[J]. 王海宁,梁建刚,王积勤,张晨新. 空军工程大学学报(自然科学版). 2005(03)
博士论文
[1]微波器件无源互调的力热电效应研究[D]. 江洁.西安电子科技大学 2016
[2]微波与射频频段无源互调干扰研究[D]. 张世全.西安电子科技大学 2005
硕士论文
[1]微波频段无源互调干扰研究[D]. 王斌.哈尔滨工业大学 2014
[2]无源互调类型预测及接触非线性分析[D]. 刘强.西安电子科技大学 2014
[3]基于Acousto-Electromagnetic方法的无源互调定位技术研究[D]. 郑晓程.浙江大学 2013
[4]基站电调天线无源互调研究[D]. 易炎高.华南理工大学 2012
[5]无源器件互调研究及其测试系统设计[D]. 刘晓辉.西安电子科技大学 2009
本文编号：3411783
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
波导法兰连接实物图
图 3-12 理想 MIM 结构的等效电路模型效电路模型触表面承受的压力足够大时，微凸体会刺破，形成导电斑点，产生接触电阻 Rconst，定义效电路模型（如图 3-8）的基础进行改进， 3-13 所示。RcRconstCCRnlcCncRnlncIV2I2图 3-13 MM 结构的等效电路模型斑点实际接触面积 AMM为：*1 MM nl A A A
如图4-1 所示，据此傅里叶变换频域数据可计算 MIM 结构模型的 PIM 功率。（a）时域图 （b）傅里叶变换频域数据图 4-1 非线性电流 I2的等效面电流PIM 功率与接触压力的关系如图 4-2 所示，由图 4-2 可知，随着接触压力的增大，PIM 功率是先是明显减小然后逐渐减小最终达到趋于平衡的状态。从物理学原理上分析，当接触压力比较小时，MIM 结构模型中主要是缝隙区域，收缩电阻 Rc起主要作用，由图 3-11 可知 Rc随着接触压力的增大是成比例减小的，所以，在图4-2 中看到
【参考文献】：
期刊论文
[1]Superposition Effect of Passive Intermodulation for Cable Assemblies with Discrete Point-Sources[J]. ZHAO Pei,ZHANG Xupu,YANG Dacheng,HU Xiaoyan. 中国通信. 2015(04)
[2]S波段波导同轴转换器的无源互调特性实验研究[J]. 叶鸣,吴驰,贺永宁,张鹤,陶长英,邹小芳. 电波科学学报. 2015(01)
[3]微带传输线的无源互调效应实验研究[J]. 叶鸣,肖怡,陶长英,邹小芳,张鹤,贺永宁. 电波科学学报. 2014(03)
[4]基于电热耦合效应的微带线无源互调机理研究[J]. 叶鸣,贺永宁,崔万照. 电波科学学报. 2013(02)
[5]基于热电子发射非线性的波导结无源互调机理研究[J]. 叶鸣,贺永宁,孙勤奋,黄光孙,崔万照. 空间电子技术. 2012(03)
[6]基于幂级数法分析和计算MIM引起的无源互调功率电平[J]. 王聪敏,王光明,张博. 空军工程大学学报(自然科学版). 2008(01)
[7]WCDMA系统中PIM的分析与测量[J]. 王聪敏,张博. 现代电子技术. 2007(21)
[8]高功率微波条件下的无源互调问题综述[J]. 王海宁,梁建刚,王积勤,张晨新. 微波学报. 2005(S1)
[9]无源交调干扰（PIMI）的产生与预防——射频连接器低PIM设计[J]. 李明德. 机电元件. 2005(02)
[10]用IM Microscope方法计算无源互调产物[J]. 王海宁,梁建刚,王积勤,张晨新. 空军工程大学学报(自然科学版). 2005(03)
博士论文
[1]微波器件无源互调的力热电效应研究[D]. 江洁.西安电子科技大学 2016
[2]微波与射频频段无源互调干扰研究[D]. 张世全.西安电子科技大学 2005
硕士论文
[1]微波频段无源互调干扰研究[D]. 王斌.哈尔滨工业大学 2014
[2]无源互调类型预测及接触非线性分析[D]. 刘强.西安电子科技大学 2014
[3]基于Acousto-Electromagnetic方法的无源互调定位技术研究[D]. 郑晓程.浙江大学 2013
[4]基站电调天线无源互调研究[D]. 易炎高.华南理工大学 2012
[5]无源器件互调研究及其测试系统设计[D]. 刘晓辉.西安电子科技大学 2009
本文编号：3411783
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