基于宽边耦合结构的多层微波电路研究

发布时间：2020-05-31 15:20

【摘要】：多层微波电路相对于传统的平面微带结构电路不仅容易获取电路的紧耦合,同时也较容易实现电路小型化。本文基于微带-槽线型宽边耦合结构提出了一种弯曲T型微带贴片,分别设计出了一款性能优良、体积小的超宽带(UWB)、一款宽带滤波器及一款具有陷波特性的宽带滤波器;利用弯曲T型结构设计了一款多层毫米波功率分配器;对于毫米波电路的层间互连问题提出了一种弯曲T型层耦合过渡互连方式,互连频段能够达到80GHz以上,使得多层电路集成更具有灵活性。本文主要内容包括:1.介绍了SIR谐振器,分别分析了四分之一型和半波长型SIR的工作原理和谐振特性,分析了SIR有利于电路小型化的原因和利用阻抗比控制寄生通带原理和方法。2.介绍了宽边耦合结构传输线的基本类型,主要介绍了微带-槽线宽边耦合结构的传输性能。通过建立奇偶模等效电路模型,分析了微带-槽线耦合结构的传输特性,给出了电路耦合系数的计算方法。3.设计了一款在带内具有双传输极点的弯曲T型结构的微带-槽线型宽边耦合型谐振器,同时分析了谐振器的谐振特性和电路性能。基于弯曲T型微带-槽线宽边耦合型谐振器单元,分别设计了一款新型的、具有多个传输极点的UWB滤波器、宽带滤波器及其具有宽陷波特性的UWB滤波器。重点研究了UWB滤波器设计中耦合单元之间级联的传输特性及参数选择;对于宽带滤波器设计中,通过耦合系数调整来控制电路带宽做了分析,并研究了利用半波长SIR抑制带外谐波,提高上阻带带宽的方法;研究了陷波特性的弯曲T型UWB滤波器的设计与实现方法,通过等效电路的分析,给出了陷波频率的控制方法。4.利用弯曲T型微带-槽宽边耦合结构设计了一款5G毫米波一分二型功率分配器,该功率分配器能够工作在24.5-25.5GHz,通过等效电路的分析给出了等功率分配和不等功率分配的设计方法,体现了多层结构对电路小型化设计方面的优势。5.介绍了基于传统微波集成电路中的垂直通孔互连和垂直带条互连结构,并提出了一款具有弯曲T型结构的能够工作在5G毫米波频段的微带互连方式,并给出了详尽的性能分析。本论文详细地介绍了每一款微波器件的设计过程及性能分析,并对其中的宽带滤波器和陷波滤波器进行了实物制作和测试,并与仿真结果进行了比较,验证设计方法的可行性。
【图文】：

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第 1 章绪论意义期电磁理论创立以来，无线通信作为一项新兴技术，在过的发展，并产生了众多与之关联的技术分支。微波滤波器无源器件，用来区分频率、选择信号、防止干扰和提高灵源得到了极大利用，同时对于通信系统的性能具有极为关于移动蜂窝电话的典型电路拓扑结构，，滤波器在系统的收统调制和解调后滤除杂散信号及其在系统内部器件之间输重要。滤波器体积的小型化、带内的低插损、带外较宽的低的成本都将是其非常重要的技术指标。以微带线结构为器，因其易加工、结构紧凑且便于集成等特点，在无线通[5-6]。

基本结构,横向电磁波,谐振器,四分

阶跃阻抗谐振器（SIR）的出现有效的弥特点就是可以通过阻抗谐振比来调节谐振器多频滤波器的设计，也可以用来抑制带外谐器（SIR）不相同的传输线组合而成的谐振器为一个四分别为四分之一波长型和半波长型 SIR 结构由于其具有横向电磁波或准横向电磁波传输者共面波导（CPW）来设计 SIR。别为四分之一波长型和半波长型 SIR 结构，电长度分别为1Z 、2Z 和1θ 、2θ 。其中，四分型 SIR 可视为由两个 SIR 基本单元构成。为21Z/ Z= 。输入阻抗和导纳定义为inZ 和inY ，其
【学位授予单位】：天津职业技术师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN713

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