發(fā)布時(shí)間：2021-03-02 09:31

  微波功率均衡器能改善射頻信號(hào)的幅頻特性,因此在射頻信號(hào)系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。在技術(shù)進(jìn)步的今天,雷達(dá)、微波通信、衛(wèi)星通信、移動(dòng)通信等設(shè)備或系統(tǒng)對(duì)微波寬帶信號(hào)傳輸?shù)姆l響應(yīng)提出了更高的平坦化要求。而與傳統(tǒng)的功率均衡器相比,微帶均衡器能適應(yīng)小型化、高集成度的時(shí)代發(fā)展要求,得到了廣泛關(guān)注。各類能與現(xiàn)代微電子工藝相兼容的微帶均衡器結(jié)構(gòu)被提出,其中就包含了能實(shí)現(xiàn)在線式調(diào)節(jié)的可變微波均衡器。本文是在課題組已有的關(guān)于RF MEMS開(kāi)關(guān)和MEMS微波均衡器研究成果之下開(kāi)展的相關(guān)研究,最終完成了以下工作：一、介紹了微波均衡器的原理、分類及發(fā)展現(xiàn)狀,討論了微波均衡器的重要應(yīng)用,指明了研究的意義；同時(shí)引入了RF MEMS開(kāi)關(guān)的概念,提出通過(guò)在微波均衡器中嵌入由MEMS推拉開(kāi)關(guān)控制的傳輸線枝節(jié)的辦法來(lái)設(shè)計(jì)高性能可變微波均衡器的思路,即控制開(kāi)關(guān)使加載不同阻值的傳輸線枝節(jié)組合接入均衡器中,從而得到不同最大衰減量的可變均衡曲線。最終基于2組4個(gè)RF MEMS推拉開(kāi)關(guān)的控制,理論上可得到10條包含4個(gè)基本最大衰減量在內(nèi)的不同最大衰減量的均衡曲線,分別設(shè)計(jì)出了工作在10GHz～14GHz的下降曲線族和上升曲線族最大衰減量可變微波均衡器。二、通過(guò)計(jì)算理論模型并結(jié)合ADS、HFSS軟件優(yōu)化仿真,在滿足低駐波,小型化等性能指標(biāo)的前提下,優(yōu)化各項(xiàng)結(jié)構(gòu)參數(shù),最終確定了下降曲線族和上升曲線族兩組可變微波均衡器的設(shè)計(jì)。仿真結(jié)果顯示：下降曲線族可變微波均衡器的4條基本均衡曲線最大衰減量分別為-3dB、-4dB、-5dB、-6dB,所有10條均衡曲線的最小衰減量均在-0.72dB以內(nèi)(優(yōu)于-1dB),反射系數(shù)均在-20dB以下,符合設(shè)計(jì)指標(biāo)；上升曲線族可變均衡器也工作在同一頻帶,說(shuō)明了均衡曲線形狀是可重構(gòu)的,其對(duì)應(yīng)四條基本最大衰減量分別為-2.44dB、-3.36dB、-4.48dB、-5.21dB,所有10條均衡曲線的最小衰減量均在-1.2dB以內(nèi)(接近-1dB),反射系數(shù)均在-15dB以下,符合設(shè)計(jì)指標(biāo)；在使用相同衰減電阻的前提下,對(duì)所有相關(guān)的仿真結(jié)果做了對(duì)比和分析說(shuō)明,也與理論符合良好。三、基于課題組之前成功流片的經(jīng)驗(yàn),選擇了MEMSCAP公司的MetalMUMPs工藝,利用L-edit版圖設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)了兩組可變微波均衡器的全訂制版圖,以便流水測(cè)試和課題的進(jìn)一步研究。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN715

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本文編號(hào)：1992366