本文關鍵詞：SIW微波毫米波無源電路及太赫茲關鍵技術(shù)研究

  更多相關文章： 基片集成波導 濾波器 功分器 HEMT小信號建模 功率放大器

【摘要】：隨著微波毫米波電路在軍事、民用通信及其它領域的需求和應用不斷增加,對微波毫米波電路設計的要求也越來越高。微波電路中的矩形波導由于其占用較大體積而急需改進。由于基片集成波導(Substrate Integrate Waveguide,SIW)與矩形波導具有相似的低插損、高Q值特性,同時也易于集成,因此將基片集成波導應用到濾波器、功分器等無源器件的設計中已經(jīng)成為人們近年來不斷嘗試的研究方向。由于亞毫米波波段的獨特物理特性和寬頻帶的頻譜優(yōu)勢,使得該頻段在軍事和高速無線通信等領域具有巨大的應用前景。亞毫米波射頻前端是高速無線通信系統(tǒng)中收發(fā)信號的硬件基礎,而射頻前端中的功率放大器對該部分的性能有很大的影響。因此,對該頻段的功率放大器的研究是具有實際應用價值的。對于亞毫米波頻段的功率放大器的設計,由于其頻率較高,需要采用不同于低頻段的功率放大器版圖設計方式。本文首先介紹了SIW的基本物理結(jié)構(gòu),對其工作原理、矩形等效、工作模式和轉(zhuǎn)換電路進行了分析,并運用基片集成波導這一結(jié)構(gòu)進行了濾波器和功分器的設計。在濾波器的設計過程中,涉及了微帶—SIW楔形漸變信號轉(zhuǎn)換電路和微帶—CPW—狹縫到SIW的信號轉(zhuǎn)換電路,雙開口互補開口環(huán)(CSRR)缺陷地結(jié)構(gòu),T形枝節(jié)感性通孔結(jié)構(gòu),感性窗口結(jié)構(gòu),以及U形槽多模諧振結(jié)構(gòu)(MMR)。在功分器的設計中主要用到了周期性的扇形濾波結(jié)構(gòu)和魔T的平面化結(jié)構(gòu)。最終的實物測試結(jié)果表明,在本文中所設計的濾波器、功分器顯示出的特性與預先設計的指導思想是相符的。文章第二部分以高電子遷移率晶體管(HEMT)的物理結(jié)構(gòu)和工作特性為基礎,選擇了合適的HEMT器件小信號模型。運用去嵌入方法對信號模型的各個參數(shù)進行了運算提取。由于在亞毫米波頻段直接采用測量的S參數(shù)進行去嵌入建模的誤差較大,且重現(xiàn)性差。本文采用外推法建模的方法,運用低頻段的測量參數(shù)進行去嵌入小信號的建模,然后用低頻段的信號模型進行高頻仿真得到高頻段的S參數(shù)。為了在這一外推的過程中提高精確度,引進了晶體管的截止頻率和最大振蕩頻率兩個變量來對建模精度進行約束。在建模完成后用這一有確定器件參數(shù)的HEMT小信號模型在ADS中進行了100GHz功率放大器的初步設計,然后在HFSS中按照ADS中設計的電路拓撲進行版圖設計。最終的版圖仿真結(jié)果符合預期期望。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN702

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1 ;2005年全國微波毫米波會議簡訊[J];微波學報;2006年02期

2 ;“2009年全國微波毫米波會議”征文通知[J];微波學報;2008年03期

3 ;2009年全國微波毫米波會議簡訊[J];微波學報;2009年03期

4 ;“2011年全國微波毫米波會議”征文通知[J];微波學報;2010年05期

5 ;“2011年全國微波毫米波會議”征文通知[J];微波學報;2010年06期

6 ;1999全國微波毫米波會議紀要[J];微波學報;1999年04期

7 ;全國微波毫米波會議在國防科技大學舉行[J];國防科技參考;1999年04期

8 ;1999年度微波分會工作總結(jié)(詳細摘要)[J];微波學報;2000年02期

9 ;2010年國際微波毫米波技術(shù)會議暨2010年微波毫米波科技成果及產(chǎn)品展[J];微波學報;2009年05期

10 ;2010年國際微波毫米波技術(shù)會議暨2010年微波毫米波科技成果及產(chǎn)品展[J];電波科學學報;2009年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 薛良金;;前言[A];2003'全國微波毫米波會議論文集[C];2003年

2 ;2005'全國微波毫米波會議組織機構(gòu)及成員[A];2005'全國微波毫米波會議論文集（第二冊）[C];2006年

3 ;2009年全國微波毫米波會議暨2009年微波毫米波科技成果及產(chǎn)品展[A];2009年全國微波毫米波會議論文集（下冊）[C];2009年

4 ;2009年全國微波毫米波會議暨2009年微波毫米波科技成果及產(chǎn)品展[A];2009年全國微波毫米波會議論文集（上冊）[C];2009年

5 ;2011年全國微波毫米波會議暨2011年微波毫米波科技成果及產(chǎn)品展[A];2011年全國微波毫米波會議論文集（下冊）[C];2011年

6 馮正和;洪偉;李立功;;序[A];2011年全國微波毫米波會議論文集（上冊）[C];2011年

7 林為干;汪熙森;李鴻志;;前言[A];1999年全國微波毫米波會議論文集(上冊)[C];1999年

8 馮正和;;序[A];2007年全國微波毫米波會議論文集（下冊）[C];2007年

9 馮正和;;序[A];2007年全國微波毫米波會議論文集（上冊）[C];2007年

10 馮正和;洪偉;史小衛(wèi);;序[A];2009年全國微波毫米波會議論文集（下冊）[C];2009年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 鐘靜;蘇大與一兵器研究所共建微波毫米波技術(shù)聯(lián)合實驗室[N];江蘇科技報;2011年

2 鄭立琪邋王燕寧;從“窄帶”到“寬帶”[N];科技日報;2008年

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1 李建;新型微波毫米波器件關鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學;2015年

2 朱熙鋮;微波毫米波基片參數(shù)提取與平面無源元件的設計與實現(xiàn)[D];東南大學;2015年

3 張慧;微波毫米波陣列成像關鍵技術(shù)研究[D];東南大學;2016年

4 王志剛;微波毫米波前端中的LTCC技術(shù)研究[D];電子科技大學;2010年

5 夏雷;微波毫米波LTCC關鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學;2008年

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1 王鑫;微波毫米波信號光產(chǎn)生技術(shù)的研究[D];吉林大學;2016年

2 張登輝;SIW微波毫米波無源電路及太赫茲關鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學;2016年

3 史Z腪，

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