微波波導(dǎo)法蘭連接PIM的分析與計(jì)算
發(fā)布時(shí)間:2021-09-28 11:08
隨著通信系統(tǒng)大功率、小型化、高集成度以及高靈敏度的發(fā)展要求,使得無源互調(diào)(Passive-Intermodulation,PIM)干擾問題日益顯著,因此,科學(xué)有效的研究無源互調(diào)失真及其互調(diào)產(chǎn)物,對(duì)提高通信系統(tǒng)的質(zhì)量和整體性能有著重要的意義。由于波導(dǎo)在通信系統(tǒng)中的廣泛使用,所以,以矩形波導(dǎo)法蘭連接為對(duì)象研究PIM產(chǎn)生機(jī)理,具有普遍意義和實(shí)用價(jià)值。本文分析了無源互調(diào)的基本理論,PIM產(chǎn)生的根本原因是無源器件固有的非線性,PIM產(chǎn)生機(jī)理大致分為兩類:材料非線性、接觸非線性。本文主要研究的是接觸非線性,以矩形波導(dǎo)法蘭連接結(jié)為研究對(duì)象,著重分析了法蘭連接結(jié)的PIM產(chǎn)生機(jī)理:量子隧穿效應(yīng)和熱電子發(fā)射效應(yīng),并對(duì)這兩種非線性效應(yīng)進(jìn)行了建模和擬合計(jì)算,為計(jì)算PIM功率做鋪墊。為定量計(jì)算PIM功率,針對(duì)兩個(gè)粗糙金屬的接觸問題,基于金屬接觸的表面特征,給出了力電耦合模型,建立了金屬-絕緣層-金屬(Metal-Insulator-Metal,MIM)、理想金屬-絕緣層-金屬(MIM)、金屬-金屬(Metal-Metal,MM)三種結(jié)構(gòu)相應(yīng)的等效電路模型。提出了一種計(jì)算波導(dǎo)法蘭連接結(jié)PIM功率的方法,首先根據(jù)波...
【文章來源】:華北電力大學(xué)河北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:53 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
波導(dǎo)法蘭連接實(shí)物圖
圖 3-12 理想 MIM 結(jié)構(gòu)的等效電路模型效電路模型觸表面承受的壓力足夠大時(shí),微凸體會(huì)刺破,形成導(dǎo)電斑點(diǎn),產(chǎn)生接觸電阻 Rconst,定義效電路模型(如圖 3-8)的基礎(chǔ)進(jìn)行改進(jìn), 3-13 所示。RcRconstCCRnlcCncRnlncIV2I2圖 3-13 MM 結(jié)構(gòu)的等效電路模型斑點(diǎn)實(shí)際接觸面積 AMM為:*1 MM nl A A A
如圖4-1 所示,據(jù)此傅里葉變換頻域數(shù)據(jù)可計(jì)算 MIM 結(jié)構(gòu)模型的 PIM 功率。(a)時(shí)域圖 (b)傅里葉變換頻域數(shù)據(jù)圖 4-1 非線性電流 I2的等效面電流PIM 功率與接觸壓力的關(guān)系如圖 4-2 所示,由圖 4-2 可知,隨著接觸壓力的增大,PIM 功率是先是明顯減小然后逐漸減小最終達(dá)到趨于平衡的狀態(tài)。從物理學(xué)原理上分析,當(dāng)接觸壓力比較小時(shí),MIM 結(jié)構(gòu)模型中主要是縫隙區(qū)域,收縮電阻 Rc起主要作用,由圖 3-11 可知 Rc隨著接觸壓力的增大是成比例減小的,所以,在圖4-2 中看到
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Superposition Effect of Passive Intermodulation for Cable Assemblies with Discrete Point-Sources[J]. ZHAO Pei,ZHANG Xupu,YANG Dacheng,HU Xiaoyan. 中國(guó)通信. 2015(04)
[2]S波段波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器的無源互調(diào)特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 葉鳴,吳馳,賀永寧,張鶴,陶長(zhǎng)英,鄒小芳. 電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[3]微帶傳輸線的無源互調(diào)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 葉鳴,肖怡,陶長(zhǎng)英,鄒小芳,張鶴,賀永寧. 電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[4]基于電熱耦合效應(yīng)的微帶線無源互調(diào)機(jī)理研究[J]. 葉鳴,賀永寧,崔萬照. 電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[5]基于熱電子發(fā)射非線性的波導(dǎo)結(jié)無源互調(diào)機(jī)理研究[J]. 葉鳴,賀永寧,孫勤奮,黃光孫,崔萬照. 空間電子技術(shù). 2012(03)
[6]基于冪級(jí)數(shù)法分析和計(jì)算MIM引起的無源互調(diào)功率電平[J]. 王聰敏,王光明,張博. 空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(01)
[7]WCDMA系統(tǒng)中PIM的分析與測(cè)量[J]. 王聰敏,張博. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2007(21)
[8]高功率微波條件下的無源互調(diào)問題綜述[J]. 王海寧,梁建剛,王積勤,張晨新. 微波學(xué)報(bào). 2005(S1)
[9]無源交調(diào)干擾(PIMI)的產(chǎn)生與預(yù)防——射頻連接器低PIM設(shè)計(jì)[J]. 李明德. 機(jī)電元件. 2005(02)
[10]用IM Microscope方法計(jì)算無源互調(diào)產(chǎn)物[J]. 王海寧,梁建剛,王積勤,張晨新. 空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(03)
博士論文
[1]微波器件無源互調(diào)的力熱電效應(yīng)研究[D]. 江潔.西安電子科技大學(xué) 2016
[2]微波與射頻頻段無源互調(diào)干擾研究[D]. 張世全.西安電子科技大學(xué) 2005
碩士論文
[1]微波頻段無源互調(diào)干擾研究[D]. 王斌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]無源互調(diào)類型預(yù)測(cè)及接觸非線性分析[D]. 劉強(qiáng).西安電子科技大學(xué) 2014
[3]基于Acousto-Electromagnetic方法的無源互調(diào)定位技術(shù)研究[D]. 鄭曉程.浙江大學(xué) 2013
[4]基站電調(diào)天線無源互調(diào)研究[D]. 易炎高.華南理工大學(xué) 2012
[5]無源器件互調(diào)研究及其測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 劉曉輝.西安電子科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):3411783
【文章來源】:華北電力大學(xué)河北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:53 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
波導(dǎo)法蘭連接實(shí)物圖
圖 3-12 理想 MIM 結(jié)構(gòu)的等效電路模型效電路模型觸表面承受的壓力足夠大時(shí),微凸體會(huì)刺破,形成導(dǎo)電斑點(diǎn),產(chǎn)生接觸電阻 Rconst,定義效電路模型(如圖 3-8)的基礎(chǔ)進(jìn)行改進(jìn), 3-13 所示。RcRconstCCRnlcCncRnlncIV2I2圖 3-13 MM 結(jié)構(gòu)的等效電路模型斑點(diǎn)實(shí)際接觸面積 AMM為:*1 MM nl A A A
如圖4-1 所示,據(jù)此傅里葉變換頻域數(shù)據(jù)可計(jì)算 MIM 結(jié)構(gòu)模型的 PIM 功率。(a)時(shí)域圖 (b)傅里葉變換頻域數(shù)據(jù)圖 4-1 非線性電流 I2的等效面電流PIM 功率與接觸壓力的關(guān)系如圖 4-2 所示,由圖 4-2 可知,隨著接觸壓力的增大,PIM 功率是先是明顯減小然后逐漸減小最終達(dá)到趨于平衡的狀態(tài)。從物理學(xué)原理上分析,當(dāng)接觸壓力比較小時(shí),MIM 結(jié)構(gòu)模型中主要是縫隙區(qū)域,收縮電阻 Rc起主要作用,由圖 3-11 可知 Rc隨著接觸壓力的增大是成比例減小的,所以,在圖4-2 中看到
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Superposition Effect of Passive Intermodulation for Cable Assemblies with Discrete Point-Sources[J]. ZHAO Pei,ZHANG Xupu,YANG Dacheng,HU Xiaoyan. 中國(guó)通信. 2015(04)
[2]S波段波導(dǎo)同軸轉(zhuǎn)換器的無源互調(diào)特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 葉鳴,吳馳,賀永寧,張鶴,陶長(zhǎng)英,鄒小芳. 電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[3]微帶傳輸線的無源互調(diào)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 葉鳴,肖怡,陶長(zhǎng)英,鄒小芳,張鶴,賀永寧. 電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[4]基于電熱耦合效應(yīng)的微帶線無源互調(diào)機(jī)理研究[J]. 葉鳴,賀永寧,崔萬照. 電波科學(xué)學(xué)報(bào). 2013(02)
[5]基于熱電子發(fā)射非線性的波導(dǎo)結(jié)無源互調(diào)機(jī)理研究[J]. 葉鳴,賀永寧,孫勤奮,黃光孫,崔萬照. 空間電子技術(shù). 2012(03)
[6]基于冪級(jí)數(shù)法分析和計(jì)算MIM引起的無源互調(diào)功率電平[J]. 王聰敏,王光明,張博. 空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2008(01)
[7]WCDMA系統(tǒng)中PIM的分析與測(cè)量[J]. 王聰敏,張博. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2007(21)
[8]高功率微波條件下的無源互調(diào)問題綜述[J]. 王海寧,梁建剛,王積勤,張晨新. 微波學(xué)報(bào). 2005(S1)
[9]無源交調(diào)干擾(PIMI)的產(chǎn)生與預(yù)防——射頻連接器低PIM設(shè)計(jì)[J]. 李明德. 機(jī)電元件. 2005(02)
[10]用IM Microscope方法計(jì)算無源互調(diào)產(chǎn)物[J]. 王海寧,梁建剛,王積勤,張晨新. 空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(03)
博士論文
[1]微波器件無源互調(diào)的力熱電效應(yīng)研究[D]. 江潔.西安電子科技大學(xué) 2016
[2]微波與射頻頻段無源互調(diào)干擾研究[D]. 張世全.西安電子科技大學(xué) 2005
碩士論文
[1]微波頻段無源互調(diào)干擾研究[D]. 王斌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]無源互調(diào)類型預(yù)測(cè)及接觸非線性分析[D]. 劉強(qiáng).西安電子科技大學(xué) 2014
[3]基于Acousto-Electromagnetic方法的無源互調(diào)定位技術(shù)研究[D]. 鄭曉程.浙江大學(xué) 2013
[4]基站電調(diào)天線無源互調(diào)研究[D]. 易炎高.華南理工大學(xué) 2012
[5]無源器件互調(diào)研究及其測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 劉曉輝.西安電子科技大學(xué) 2009
本文編號(hào):3411783
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