本文關(guān)鍵詞：基片集成波導(dǎo)在微波電路中的應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前,無線通訊產(chǎn)品正廣泛地應(yīng)用在生活中的各個(gè)領(lǐng)域,隨之而來的是頻譜資源日趨緊張,不同系統(tǒng)之間的相互干擾日益嚴(yán)重。同時(shí),無線通訊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,各個(gè)組件的集成度都在不斷提高。在這種情況下,部分傳統(tǒng)的電路模型已經(jīng)不能滿足實(shí)際需求,具有高性能和小型化優(yōu)點(diǎn)的新型微波單元器件及系統(tǒng)正逐漸成為眾多專家學(xué)者研究的熱點(diǎn)�；刹▽�(dǎo)(SIW)作為一種新型的傳輸線結(jié)構(gòu),不但具有損耗低、品質(zhì)因數(shù)高的優(yōu)點(diǎn),而且可以同復(fù)合左右手結(jié)構(gòu)(CRLH)、缺陷地結(jié)構(gòu)(DGS)等其它新型平面電路結(jié)構(gòu)集成在一起,為射頻微波電路設(shè)計(jì)開辟了全新的領(lǐng)域。本文依據(jù)基片集成波導(dǎo)基本理論,對(duì)其在微波電路中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。本文首先在基片集成波導(dǎo)中加載了互補(bǔ)螺旋諧振器(CSR),實(shí)現(xiàn)了具有超寬帶外抑制的帶通濾波器。其中CSR是復(fù)合左右手結(jié)構(gòu)的一種,將兩個(gè)CSR單元加載到SIW中,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)低于SIW截止頻率的通帶。據(jù)此設(shè)計(jì)的帶通濾波器較傳統(tǒng)的SIW濾波器體積更小,并且?guī)庖种频念l率范圍更寬。在此基礎(chǔ)上,本文又引入了另一種復(fù)合左右手結(jié)構(gòu)——互補(bǔ)開口諧振環(huán)(CSRR),并將其同CSR一起加載到SIW中,實(shí)現(xiàn)了具有四個(gè)傳輸零點(diǎn)的雙通帶濾波器。本文給出了這種電路結(jié)構(gòu)的等效電路模型,并且分析了結(jié)構(gòu)尺寸變化對(duì)等效參數(shù)的影響。進(jìn)一步研究表明,這兩種復(fù)合左右手結(jié)構(gòu)的電磁場(chǎng)之間能夠相互促進(jìn),這為CSRR和CSR的結(jié)合使用提供了新的方向。本文還研究了由SIW構(gòu)成的微波諧振器,通過在SIW中加載兩種新型的缺陷地結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了兩款SIW消失模諧振器。因?yàn)橹C振頻率遠(yuǎn)低于SIW的截止頻率,所以SIW消失模諧振器較傳統(tǒng)的SIW諧振器尺寸更小,同時(shí)對(duì)于高次諧波的抑制程度也更高。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)并聯(lián)反饋式微波振蕩器的基本原理,本文采用SIW消失模諧振器作為選頻網(wǎng)絡(luò),設(shè)計(jì)了振蕩頻率為10GHz的SIW消失模振蕩器。振蕩器具有很好的相位噪聲性能,并且對(duì)于二次諧波的抑制度達(dá)到了55dB。本文采用了多種電磁仿真軟件進(jìn)行濾波器、諧振器以及振蕩器的設(shè)計(jì)。經(jīng)過仿真和優(yōu)化,最終的電路實(shí)物由PCB工藝加工而成,測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果吻合較好,從而驗(yàn)證了本文理論分析的正確性,以及設(shè)計(jì)方案的可行性。
【關(guān)鍵詞】：基片集成波導(dǎo) 復(fù)合左右手結(jié)構(gòu) 缺陷地結(jié)構(gòu) 濾波器 振蕩器
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN713.5;TN752
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 研究背景和意義10-11
• 1.2 SIW發(fā)展動(dòng)態(tài)11-12
• 1.2.1 SIW濾波器11-12
• 1.2.2 SIW振蕩器12
• 1.3 本文主要內(nèi)容12-14
• 第二章 基片集成波導(dǎo)14-20
• 2.1 SIW基本結(jié)構(gòu)分析14-15
• 2.2 SIW與微帶電路之間的過渡結(jié)構(gòu)15-16
• 2.3 SIW消失模16-18
• 2.3.1 波導(dǎo)消失模基本原理17
• 2.3.2 消失模在SIW中的實(shí)現(xiàn)17-18
• 2.4 本章小結(jié)18-20
• 第三章 基于CSR結(jié)構(gòu)的SIW帶通濾波器設(shè)計(jì)20-27
• 3.1 CSR基本理論20-21
• 3.2 SIW-CSR帶通濾波器設(shè)計(jì)21-24
• 3.3 測(cè)試結(jié)果24-26
• 3.4 本章小結(jié)26-27
• 第四章 基于CSRR和CSR的SIW雙通帶濾波器設(shè)計(jì)27-42
• 4.1 CSRR基本理論27-28
• 4.2 雙通帶濾波器設(shè)計(jì)28-33
• 4.2.1 SIW-CSRR帶通濾波器設(shè)計(jì)28-30
• 4.2.2 SIW-CSRR帶通濾波器模型簡(jiǎn)化30-31
• 4.2.3 SIW雙通帶濾波器實(shí)現(xiàn)31-33
• 4.3 仿真結(jié)果分析33-38
• 4.3.1 電路結(jié)構(gòu)相關(guān)性分析33-36
• 4.3.2 CSRR和CSR相互作用分析36-38
• 4.4 測(cè)試結(jié)果38-41
• 4.5 本章小結(jié)41-42
• 第五章 SIW消失模諧振器設(shè)計(jì)42-55
• 5.1 缺陷地結(jié)構(gòu)基本原理42-43
• 5.2 基于交叉C型缺陷地結(jié)構(gòu)的SIW諧振器43-49
• 5.2.1 電路結(jié)構(gòu)及仿真結(jié)果44-47
• 5.2.2 測(cè)試結(jié)果47-49
• 5.3 基于G型缺陷地結(jié)構(gòu)的SIW諧振器49-54
• 5.3.1 電路結(jié)構(gòu)及仿真結(jié)果49-53
• 5.3.2 測(cè)試結(jié)果53-54
• 5.4 本章小結(jié)54-55
• 第六章 SIW消失模振蕩器設(shè)計(jì)55-70
• 6.1 并聯(lián)反饋式振蕩器基本原理55-57
• 6.2 振蕩器的相位噪聲57-61
• 6.2.1 相位噪聲基本原理57-59
• 6.2.2 相位噪聲模型59-61
• 6.3 SIW消失模振蕩器設(shè)計(jì)61-69
• 6.3.1 放大單元設(shè)計(jì)61-64
• 6.3.2 振蕩環(huán)路設(shè)計(jì)64-67
• 6.3.3 振蕩器測(cè)試結(jié)果67-69
• 6.4 本章小結(jié)69-70
• 第七章 結(jié)論70-72
• 致謝72-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果76-77

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