微波高集成度小型化功率分配/合成网络的研究
发布时间：2020-12-17 16:39
微波功率分配/合成器,简称功分器,是一种将微波信号按设计比例进行分配或合成的器件。多个功率分配/合成器组成功率分配/合成网络,简称功分网络。功分网络广泛应用于雷达系统、微波通信、测量系统中,是微波设备中不可缺少的重要组成部分,其性能的优劣直接影响系统的性能。随着无线通信技术的迅速发展,现代微波电路系统正朝着小型化、高集成度、高频率和高性能的方向发展。因此,高集成度和小型化的功率分配/合成网络的研究成为目前的一个热点。本论文以功分器和功分网络的理论为基础,采用低温共烧陶瓷（Low-temperature cofired ceramics, LTCC）工艺、第三代半导体材料氮化镓（Gallium Nitride, GaN）和基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide, SIW）传输线等新型技术,对小型化和高集成度的功分网络的设计进行了较为深入的研究。主要工作如下：1.基于LTCC工艺的特点,提出了小型化不等分功分网络的设计方法,利用LTCC三维集成的优势对功分网络进行小型化设计,设计出紧凑的一分七不等分小型功分网络。电路的性能指标满足需求,尺寸约为0.6λg...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
S波段行馈功分网络
了?Ｒ．?Ｂｅｈｔａｓｈ等人设计的ＧａＮ?ＭＭＩＣ放大器，在ｌＯＧＨｚ处的输出功率为３９?ｄＢｍ，??同时增益超过了?ｌＯｄＢ；文献［１７］报道了新型的四路功率合成放大器，在８ｍｍ波段实??现了?６?Ｗ的输出功率，如图１．３所示。国内基于ＧａＮ的单片集成电路的研宄起步较??晚，工艺水平与国际上相比还有很大的差距，国内仅有几所高校和科研院所致力于??ＧａＮ的微波单片电路的研究。但是得益于国家资金的投入和国内外日益频繁的交流，??相信在ＧａＮ单片电路的研究方面一定会不断提高。??＾０１??ｋｓｉ??ｍ＾ｍ??图１．３?４路ＭＭＩＣ功率合成放大器??另一种可行的小型化技术是采用基片集成波导，这种新型传输线的起源和发展可??以追溯到１９９５年，Ａ．?Ｐｉｌｏｔｏ和Ｋ．?Ａ．?Ｚａｋｉ采用阵列金属通孔的方法制备了陶瓷波导滤??波器［１８］；?１９９８年，两位日本学者分别提出了用金属化阵列通孔组成类似金属壁的单??层矩形介质波导的结构［１９］［２。］。此后ＳＩＷ结构和电路成为了学者们研宄的热点。国内??对于ＳＩＷ电路的研究主要集中在滤波器［２１］［２２］［气功分器＿２５］和親合器＿２７］等无源器??件，同时还有振荡器［２８］［２９］等有源器件。??１．３本课题的主要工作??本文以功分器和功分网络的理论为基础，采用低温共烧陶瓷（ＬＴＣＣ）工艺、第??三代半导体材料氮化镓（ＧａＮ）和基片集成波导（ＳＩＷ）传输线
（ｃ）?（ｄ）??图１．２微波／毫米波ＬＴＣＣ器件和系统（ａ）中放和低噪放在陶瓷介质板的集成（ｂ）基于ＬＴＣＣ的??ＬＭＤＳ收发组件（Ｃ）基于ＬＴＣＣ的接收机前端组件（ｄ）基于ＬＴＣＣ的收发组件??同时，作为小型化的另一手辱，国外对于ＧａＮ材料及单片电路的研究开始的比??较早。Ｊｏｈｎｓｏｎ等人在１９２５年通过Ｇａ和ＮＨ３反应合成了?ＧａＮ材料［７］；文献［ｉ６］报道??了?Ｒ．?Ｂｅｈｔａｓｈ等人设计的ＧａＮ?ＭＭＩＣ放大器，在ｌＯＧＨｚ处的输出功率为３９?ｄＢｍ，??同时增益超过了?ｌＯｄＢ；文献［１７］报道了新型的四路功率合成放大器，在８ｍｍ波段实??现了?６?Ｗ的输出功率，如图１．３所示。国内基于ＧａＮ的单片集成电路的研宄起步较??晚，工艺水平与国际上相比还有很大的差距，国内仅有几所高校和科研院所致力于??ＧａＮ的微波单片电路的研究。但是得益于国家资金的投入和国内外日益频繁的交流，??相信在ＧａＮ单片电路的研究方面一定会不断提高。??＾０１??ｋｓｉ??ｍ＾ｍ??图１．３?４路ＭＭＩＣ功率合成放大器??另一种可行的小型化技术是采用基片集成波导，这种新型传输线的起源和发展可??以追溯到１９９５年
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于微印多层技术的小型化功分网络设计[J]. 李良,张礼,邓尚林. 信息通信. 2013(01)
[2]LTCC接收前端组件的设计与实现[J]. 李中云,曾耿华,陈鹏,杨建宇. 电子科技大学学报. 2011(04)
[3]基片集成波导定向耦合器的仿真与实验研究[J]. 李皓,陈安定,洪伟,吴柯,崔铁军,陈继新. 微波学报. 2004(04)
[4]微波多层电路与低温共烧陶瓷(LTCC)[J]. 刘永宁. 现代雷达. 2000(06)
[5]S波段宽频带和差器[J]. 李鹏程. 遥测遥控. 1996(01)
硕士论文
[1]C波段一维有源相控阵天线一体化设计[D]. 王学良.电子科技大学 2011
[2]微带线损耗的理论研究及工程应用[D]. 唐玉芳.南京理工大学 2009
[3]毫米波固态功率合成技术研究[D]. 陈昌明.电子科技大学 2006
本文编号：2922349
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
S波段行馈功分网络
了?Ｒ．?Ｂｅｈｔａｓｈ等人设计的ＧａＮ?ＭＭＩＣ放大器，在ｌＯＧＨｚ处的输出功率为３９?ｄＢｍ，??同时增益超过了?ｌＯｄＢ；文献［１７］报道了新型的四路功率合成放大器，在８ｍｍ波段实??现了?６?Ｗ的输出功率，如图１．３所示。国内基于ＧａＮ的单片集成电路的研宄起步较??晚，工艺水平与国际上相比还有很大的差距，国内仅有几所高校和科研院所致力于??ＧａＮ的微波单片电路的研究。但是得益于国家资金的投入和国内外日益频繁的交流，??相信在ＧａＮ单片电路的研究方面一定会不断提高。??＾０１??ｋｓｉ??ｍ＾ｍ??图１．３?４路ＭＭＩＣ功率合成放大器??另一种可行的小型化技术是采用基片集成波导，这种新型传输线的起源和发展可??以追溯到１９９５年，Ａ．?Ｐｉｌｏｔｏ和Ｋ．?Ａ．?Ｚａｋｉ采用阵列金属通孔的方法制备了陶瓷波导滤??波器［１８］；?１９９８年，两位日本学者分别提出了用金属化阵列通孔组成类似金属壁的单??层矩形介质波导的结构［１９］［２。］。此后ＳＩＷ结构和电路成为了学者们研宄的热点。国内??对于ＳＩＷ电路的研究主要集中在滤波器［２１］［２２］［气功分器＿２５］和親合器＿２７］等无源器??件，同时还有振荡器［２８］［２９］等有源器件。??１．３本课题的主要工作??本文以功分器和功分网络的理论为基础，采用低温共烧陶瓷（ＬＴＣＣ）工艺、第??三代半导体材料氮化镓（ＧａＮ）和基片集成波导（ＳＩＷ）传输线
（ｃ）?（ｄ）??图１．２微波／毫米波ＬＴＣＣ器件和系统（ａ）中放和低噪放在陶瓷介质板的集成（ｂ）基于ＬＴＣＣ的??ＬＭＤＳ收发组件（Ｃ）基于ＬＴＣＣ的接收机前端组件（ｄ）基于ＬＴＣＣ的收发组件??同时，作为小型化的另一手辱，国外对于ＧａＮ材料及单片电路的研究开始的比??较早。Ｊｏｈｎｓｏｎ等人在１９２５年通过Ｇａ和ＮＨ３反应合成了?ＧａＮ材料［７］；文献［ｉ６］报道??了?Ｒ．?Ｂｅｈｔａｓｈ等人设计的ＧａＮ?ＭＭＩＣ放大器，在ｌＯＧＨｚ处的输出功率为３９?ｄＢｍ，??同时增益超过了?ｌＯｄＢ；文献［１７］报道了新型的四路功率合成放大器，在８ｍｍ波段实??现了?６?Ｗ的输出功率，如图１．３所示。国内基于ＧａＮ的单片集成电路的研宄起步较??晚，工艺水平与国际上相比还有很大的差距，国内仅有几所高校和科研院所致力于??ＧａＮ的微波单片电路的研究。但是得益于国家资金的投入和国内外日益频繁的交流，??相信在ＧａＮ单片电路的研究方面一定会不断提高。??＾０１??ｋｓｉ??ｍ＾ｍ??图１．３?４路ＭＭＩＣ功率合成放大器??另一种可行的小型化技术是采用基片集成波导，这种新型传输线的起源和发展可??以追溯到１９９５年
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于微印多层技术的小型化功分网络设计[J]. 李良,张礼,邓尚林. 信息通信. 2013(01)
[2]LTCC接收前端组件的设计与实现[J]. 李中云,曾耿华,陈鹏,杨建宇. 电子科技大学学报. 2011(04)
[3]基片集成波导定向耦合器的仿真与实验研究[J]. 李皓,陈安定,洪伟,吴柯,崔铁军,陈继新. 微波学报. 2004(04)
[4]微波多层电路与低温共烧陶瓷(LTCC)[J]. 刘永宁. 现代雷达. 2000(06)
[5]S波段宽频带和差器[J]. 李鹏程. 遥测遥控. 1996(01)
硕士论文
[1]C波段一维有源相控阵天线一体化设计[D]. 王学良.电子科技大学 2011
[2]微带线损耗的理论研究及工程应用[D]. 唐玉芳.南京理工大学 2009
[3]毫米波固态功率合成技术研究[D]. 陈昌明.电子科技大学 2006
本文编号：2922349
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