太赫茲波在電磁波譜中處于微波和紅外波段之間,具有高分辨率、高穿透性和低能量等眾多獨(dú)特優(yōu)勢(shì),這使得太赫茲技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都具有重大的應(yīng)用價(jià)值。定向耦合器作為實(shí)現(xiàn)功率定向合成與分配的核心無(wú)源部件,在現(xiàn)代電子系統(tǒng)中占據(jù)著重要地位,實(shí)現(xiàn)其性能優(yōu)良化、體積微型化已經(jīng)成為微波射頻領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。相比于平面?zhèn)鬏斀Y(jié)構(gòu),矩形波導(dǎo)具有低損耗和高傳輸性能,且易于與測(cè)試系統(tǒng)連接的優(yōu)勢(shì)。本文為實(shí)現(xiàn)耦合器的寬頻帶和良好方向性,設(shè)計(jì)分析了兩款中心頻率為380GHz的波導(dǎo)定向耦合器。主要工作如下:1.通過(guò)對(duì)太赫茲定向耦合器國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行研究總結(jié),結(jié)合矩形波導(dǎo)場(chǎng)理論和耦合器基本設(shè)計(jì)理論,設(shè)計(jì)了兩款中心頻率為380GHz的新型矩形波導(dǎo)耦合器,一款為分支線耦合的田字形耦合器,一款為小孔耦合的星形耦合器。研究分析了耦合器的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其性能的影響,最終得到了兩款耦合器的最優(yōu)尺寸。重點(diǎn)研究了結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單且易于加工的3dB田字形分支波導(dǎo)定向耦合器,仿真結(jié)果表明該耦合器在70GHz的工作頻段內(nèi)方向性優(yōu)于20dB,平均插入損耗小于0.1dB,實(shí)現(xiàn)了工作頻帶寬、方向性良好、耦合度強(qiáng)和損耗低的良好性能。星形多孔耦合器工作頻段可達(dá)160G... 

【文章來(lái)源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 耦合器國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
2 波導(dǎo)定向耦合器的基礎(chǔ)理論
    2.1 定向耦合器的技術(shù)指標(biāo)
    2.2 定向耦合器網(wǎng)絡(luò)分析
    2.3 波導(dǎo)場(chǎng)理論
        2.3.1 波導(dǎo)場(chǎng)分布
        2.3.2 壁電流分布
    2.4 定向耦合器耦合理論
        2.4.1 奇偶模分析理論
        2.4.2 小孔耦合理論
        2.4.3 相位疊加原理
    2.5 本章小結(jié)
3 波導(dǎo)定向耦合器的設(shè)計(jì)
    3.1 田字形分支線波導(dǎo)定向耦合器的設(shè)計(jì)
        3.1.1 田字形波導(dǎo)耦合器的建模仿真結(jié)果
        3.1.2 參數(shù)變化對(duì)田字形分支線耦合器性能的影響
        3.1.3 田字形波導(dǎo)定向耦合器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
    3.2 星形多孔波導(dǎo)定向耦合器的設(shè)計(jì)
        3.2.1 星形多孔耦合器的設(shè)計(jì)與仿真
        3.2.2 參數(shù)變化對(duì)星形多孔耦合器性能的影響
    3.3 本章小結(jié)
4 分支線波導(dǎo)定向耦合器的加工
    4.1 微細(xì)加工技術(shù)
    4.2 基于體硅MEMS工藝的分支線定向耦合器制備
        4.2.1 重點(diǎn)工藝介紹
        4.2.2 掩膜版設(shè)計(jì)
        4.2.3 工藝流程制定
    4.3 基于UV-LIGA技術(shù)的分支線定向耦合器制備
        4.3.1 UV-LIGA工藝簡(jiǎn)述
        4.3.2 工藝流程制定
    4.4 本章小結(jié)
5 波導(dǎo)定向耦合器的測(cè)試及誤差分析
    5.1 測(cè)試平臺(tái)搭建
    5.2 測(cè)試結(jié)果及誤差分析
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]太赫茲技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢測(cè)和診斷中的應(yīng)用研究[J]. 齊娜,張卓勇,相玉紅.  光譜學(xué)與光譜分析. 2013(08)
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碩士論文
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[2]硅基MEMS微波帶通濾波器的設(shè)計(jì)及制備[D]. 翟瓊?cè)A.中北大學(xué) 2016
[3]基于S波段新型寬帶高功率波導(dǎo)定向耦合器的研究與設(shè)計(jì)[D]. 馬重陽(yáng).北京交通大學(xué) 2016
[4]高性能太赫茲無(wú)源器件研究[D]. 周揚(yáng)帆.電子科技大學(xué) 2015
[5]太赫茲功分/合成器研究[D]. 黃昆.電子科技大學(xué) 2014
[6]波導(dǎo)定向耦合器的設(shè)計(jì)研究[D]. 宋大偉.電子科技大學(xué) 2013
[7]基于等離子活化硅硅鍵合的微模具制備工藝研究[D]. 卓銳.華中科技大學(xué) 2012
[8]雙脊波導(dǎo)寬帶耦合器的設(shè)計(jì)[D]. 趙武品.安徽大學(xué) 2010
[9]脊波導(dǎo)定向耦合器的設(shè)計(jì)與研究[D]. 蔣平英.電子科技大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3483776