【摘要】：采用轉(zhuǎn)向耦合器與鈦酸鍶鋇(BST)鐵電薄膜與制作的反射型移相器具有移相速度快、移相精度高、插入損耗小、功率容量大等優(yōu)點(diǎn),是新型可調(diào)諧微波器件比較有競(jìng)爭(zhēng)力的選擇方案,在現(xiàn)代微波系統(tǒng)中有較大應(yīng)用前景。因此,本論文對(duì)轉(zhuǎn)向耦合器和BST移相器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用進(jìn)行了研究。本文在深入研究轉(zhuǎn)向耦合器與BST移相器特性的基礎(chǔ)上,利用全波電磁仿真軟件,提取了轉(zhuǎn)向耦合器和移相器結(jié)構(gòu)參數(shù)。為了提高轉(zhuǎn)向耦合器的隔離度,設(shè)計(jì)了具有開路枝節(jié)和短路枝節(jié)的新型轉(zhuǎn)向耦合器,并進(jìn)行了實(shí)物制作和測(cè)量,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的合理性。將共面波導(dǎo)鐵電移相器應(yīng)用于1×4天線陣列,完成天線陣波束控制,實(shí)現(xiàn)了相控天線陣特性。論文主要研究?jī)?nèi)容如下:1、研究了轉(zhuǎn)向耦合器的原理及其關(guān)鍵技術(shù)。分析了開路枝節(jié)和短路枝節(jié)對(duì)耦合器性能的影響,提出了提高耦合器隔離度的方法。仿真優(yōu)化了枝節(jié)的尺寸對(duì)耦合器性能的影響,并應(yīng)用優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行實(shí)物制作和測(cè)量,測(cè)量結(jié)果與仿真結(jié)果基本一致,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的可行性。2、研究了加載鐵電薄膜的不同結(jié)構(gòu)的移相器性能。采用HFSS仿真了共面波導(dǎo)鐵電移相器,研究了襯底厚度、薄膜厚度、地線和傳輸線間隙等因素對(duì)移相器性能的影響。然后仿真了周期叉指結(jié)構(gòu)的鐵電移相器,研究了叉指長度、叉指寬度和叉指間隙等因素對(duì)移相器移相度、插入損耗和回波損耗的影響。3、研究了BST移相器在天線陣中的應(yīng)用,每個(gè)輻射單元加載共面波導(dǎo)鐵電移相器,研究了不同的偏置電壓對(duì)天線陣的主波束方向的控制,通過設(shè)置合理偏置電壓網(wǎng)絡(luò),完成對(duì)天線陣對(duì)空間的掃描,實(shí)現(xiàn)了相控陣天線特性。
【圖文】：

到的功率就會(huì)升高，從而實(shí)時(shí)地監(jiān)控似，只是在獲得輸入信號(hào)時(shí)采用了威爾稱耦合器 (b) 威爾金森功分器圖 1-1 6dB 微帶耦合器還可用于通信基站信號(hào)探測(cè)，如圖 1

(a) 阻抗轉(zhuǎn)換緊耦合器 (b) 應(yīng)用耦合器的微帶平衡器圖 1-3 應(yīng)用定向耦合器的微帶平衡器轉(zhuǎn)向耦合器同樣可以用于制作微帶平衡器，C. I. Shie，J. C. Cheng， S. 等采用轉(zhuǎn)向耦合器設(shè)計(jì)了平面微帶平衡器，如圖 1-4 所示。一方面，這保持了平面結(jié)構(gòu)，避免了因打孔誘導(dǎo)造成的相位偏差。另一面，，轉(zhuǎn)向耦合構(gòu)特性簡(jiǎn)化了直流偏置電路設(shè)計(jì)。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN623

【參考文獻(xiàn)】

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1 韓磊;商堅(jiān)鋼;;一種新穎三元件補(bǔ)償?shù)奈Ь�定向耦合器研究[J];微波學(xué)報(bào);2010年01期

2 師鵬燕;王敏錫;趙明洪;;平行耦合線定向耦合器的設(shè)計(jì)[J];信息技術(shù);2009年06期

本文編號(hào)：2607072