微波功率分配/合成器,簡稱功分器,是一種將微波信號按設(shè)計比例進(jìn)行分配或合成的器件。多個功率分配/合成器組成功率分配/合成網(wǎng)絡(luò),簡稱功分網(wǎng)絡(luò)。功分網(wǎng)絡(luò)廣泛應(yīng)用于雷達(dá)系統(tǒng)、微波通信、測量系統(tǒng)中,是微波設(shè)備中不可缺少的重要組成部分,其性能的優(yōu)劣直接影響系統(tǒng)的性能。隨著無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展,現(xiàn)代微波電路系統(tǒng)正朝著小型化、高集成度、高頻率和高性能的方向發(fā)展。因此,高集成度和小型化的功率分配/合成網(wǎng)絡(luò)的研究成為目前的一個熱點。本論文以功分器和功分網(wǎng)絡(luò)的理論為基礎(chǔ),采用低溫共燒陶瓷（Low-temperature cofired ceramics, LTCC）工藝、第三代半導(dǎo)體材料氮化鎵（Gallium Nitride, GaN）和基片集成波導(dǎo)（Substrate Integrated Waveguide, SIW）傳輸線等新型技術(shù),對小型化和高集成度的功分網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計進(jìn)行了較為深入的研究。主要工作如下：1.基于LTCC工藝的特點,提出了小型化不等分功分網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計方法,利用LTCC三維集成的優(yōu)勢對功分網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行小型化設(shè)計,設(shè)計出緊湊的一分七不等分小型功分網(wǎng)絡(luò)。電路的性能指標(biāo)滿足需求,尺寸約為0.6λg... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

S波段行饋功分網(wǎng)絡(luò)

了?Ｒ．?Ｂｅｈｔａｓｈ等人設(shè)計的ＧａＮ?ＭＭＩＣ放大器，在ｌＯＧＨｚ處的輸出功率為３９?ｄＢｍ，??同時增益超過了?ｌＯｄＢ；文獻(xiàn)［１７］報道了新型的四路功率合成放大器，在８ｍｍ波段實??現(xiàn)了?６?Ｗ的輸出功率，如圖１．３所示。國內(nèi)基于ＧａＮ的單片集成電路的研宄起步較??晚，工藝水平與國際上相比還有很大的差距，國內(nèi)僅有幾所高校和科研院所致力于??ＧａＮ的微波單片電路的研究。但是得益于國家資金的投入和國內(nèi)外日益頻繁的交流，??相信在ＧａＮ單片電路的研究方面一定會不斷提高。??＾０１??ｋｓｉ??ｍ＾ｍ??圖１．３?４路ＭＭＩＣ功率合成放大器??另一種可行的小型化技術(shù)是采用基片集成波導(dǎo)，這種新型傳輸線的起源和發(fā)展可??以追溯到１９９５年，Ａ．?Ｐｉｌｏｔｏ和Ｋ．?Ａ．?Ｚａｋｉ采用陣列金屬通孔的方法制備了陶瓷波導(dǎo)濾??波器［１８］；?１９９８年，兩位日本學(xué)者分別提出了用金屬化陣列通孔組成類似金屬壁的單??層矩形介質(zhì)波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)［１９］［２。］。此后ＳＩＷ結(jié)構(gòu)和電路成為了學(xué)者們研宄的熱點。國內(nèi)??對于ＳＩＷ電路的研究主要集中在濾波器［２１］［２２］［氣功分器＿２５］和親合器＿２７］等無源器??件，同時還有振蕩器［２８］［２９］等有源器件。??１．３本課題的主要工作??本文以功分器和功分網(wǎng)絡(luò)的理論為基礎(chǔ)，采用低溫共燒陶瓷（ＬＴＣＣ）工藝、第??三代半導(dǎo)體材料氮化鎵（ＧａＮ）和基片集成波導(dǎo)（ＳＩＷ）傳輸線

（ｃ）?（ｄ）??圖１．２微波／毫米波ＬＴＣＣ器件和系統(tǒng)（ａ）中放和低噪放在陶瓷介質(zhì)板的集成（ｂ）基于ＬＴＣＣ的??ＬＭＤＳ收發(fā)組件（Ｃ）基于ＬＴＣＣ的接收機前端組件（ｄ）基于ＬＴＣＣ的收發(fā)組件??同時，作為小型化的另一手辱，國外對于ＧａＮ材料及單片電路的研究開始的比??較早。Ｊｏｈｎｓｏｎ等人在１９２５年通過Ｇａ和ＮＨ３反應(yīng)合成了?ＧａＮ材料［７］；文獻(xiàn)［ｉ６］報道??了?Ｒ．?Ｂｅｈｔａｓｈ等人設(shè)計的ＧａＮ?ＭＭＩＣ放大器，在ｌＯＧＨｚ處的輸出功率為３９?ｄＢｍ，??同時增益超過了?ｌＯｄＢ；文獻(xiàn)［１７］報道了新型的四路功率合成放大器，在８ｍｍ波段實??現(xiàn)了?６?Ｗ的輸出功率，如圖１．３所示。國內(nèi)基于ＧａＮ的單片集成電路的研宄起步較??晚，工藝水平與國際上相比還有很大的差距，國內(nèi)僅有幾所高校和科研院所致力于??ＧａＮ的微波單片電路的研究。但是得益于國家資金的投入和國內(nèi)外日益頻繁的交流，??相信在ＧａＮ單片電路的研究方面一定會不斷提高。??＾０１??ｋｓｉ??ｍ＾ｍ??圖１．３?４路ＭＭＩＣ功率合成放大器??另一種可行的小型化技術(shù)是采用基片集成波導(dǎo)，這種新型傳輸線的起源和發(fā)展可??以追溯到１９９５年

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于微印多層技術(shù)的小型化功分網(wǎng)絡(luò)設(shè)計[J]. 李良,張禮,鄧尚林.  信息通信. 2013(01)
[2]LTCC接收前端組件的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 李中云,曾耿華,陳鵬,楊建宇.  電子科技大學(xué)學(xué)報. 2011(04)
[3]基片集成波導(dǎo)定向耦合器的仿真與實驗研究[J]. 李皓,陳安定,洪偉,吳柯,崔鐵軍,陳繼新.  微波學(xué)報. 2004(04)
[4]微波多層電路與低溫共燒陶瓷(LTCC)[J]. 劉永寧.  現(xiàn)代雷達(dá). 2000(06)
[5]S波段寬頻帶和差器[J]. 李鵬程.  遙測遙控. 1996(01)

碩士論文
[1]C波段一維有源相控陣天線一體化設(shè)計[D]. 王學(xué)良.電子科技大學(xué) 2011
[2]微帶線損耗的理論研究及工程應(yīng)用[D]. 唐玉芳.南京理工大學(xué) 2009
[3]毫米波固態(tài)功率合成技術(shù)研究[D]. 陳昌明.電子科技大學(xué) 2006



本文編號：2922349