微波毫米波天線、電路與系統(tǒng)的集成化設(shè)計(jì)對(duì)于無(wú)線通信系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)以及雷達(dá)系統(tǒng)等領(lǐng)域的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。可集成、高性能的無(wú)源元器件與微波毫米波單片集成電路是目前微波毫米波系統(tǒng)集成化研究的主流方向。為此,本文針對(duì)平面集成天線、濾波器、環(huán)形耦合器等無(wú)源電路以及高性能微波毫米波單片集成電路開(kāi)展研究,主要工作如下:緒論回顧了微波毫米波電路與系統(tǒng)的研究背景與意義,并分析了國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,最后介紹了本文的研究目標(biāo)與主要內(nèi)容安排。第一章研究了易于平面集成的準(zhǔn)平面正交模耦合器（OMT）和雙極化陣列天線。首先提出了一種準(zhǔn)平面正交模耦合器,通過(guò)基片集成波導(dǎo)（SIW）結(jié)構(gòu)饋電保證了該正交模耦合器可以與平面電路集成。正交模耦合器的四個(gè)端口中的一對(duì)端口使用高阻微帶線與短路端口合成為一個(gè)端口,另一對(duì)端口通過(guò)SIW合路器合成為一個(gè)端口,這樣原先的四端口正交模耦合器簡(jiǎn)化成了兩端口正交模耦合器,這種新型結(jié)構(gòu)在減小了尺寸的同時(shí)也保證了性能。雖然該正交模耦合器有一部分金屬結(jié)構(gòu),但由于可與平面電路直接集成,因此本文稱之為準(zhǔn)平面正交模耦合器。在此基礎(chǔ)上,提出并實(shí)現(xiàn)了一種準(zhǔn)平面1×8的雙極化陣列。該雙極化陣列的一個(gè)極化采用... 

【文章來(lái)源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：131 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖0-1集成了多功能芯片與片外無(wú)源元器件的測(cè)試模塊

本章設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一款用于37-43GHz 5G通信頻段的準(zhǔn)平面正交模耦合器。圖1-1給出了這種正交模耦合器的結(jié)構(gòu),因?yàn)檫@款正交模耦合器有著低剖面的特性同時(shí)可以與其它平面電路直接集成,所以本文稱之為準(zhǔn)平面正交模耦合器。§1.2.1. 準(zhǔn)平面正交模耦合器的分析與設(shè)計(jì)

為了解決之前提到的問(wèn)題,本文使用了一段高阻微帶線來(lái)連接2個(gè)對(duì)應(yīng)的脊波導(dǎo)并將端口1-短路,這種結(jié)構(gòu)如圖1-2(b)所示。之后端口2+和端口2-使用SIW合成網(wǎng)絡(luò)合成為端口2,如圖1-2(c)所示。高阻微帶線的線寬為0.1mm,其對(duì)應(yīng)的阻抗約為100Ω。有了這截高阻微帶線連接兩個(gè)對(duì)應(yīng)的脊波導(dǎo),信號(hào)就可以傳輸?shù)綄?duì)面,并同時(shí)激勵(lì)起這兩個(gè)脊波導(dǎo),最終形成垂直極化。有了這種新型的結(jié)構(gòu),端口1-和端口1+便可以直接合成為端口1而不再需要額外的合成網(wǎng)絡(luò)。有高阻微帶線和沒(méi)有高阻微帶線對(duì)端口1反射系數(shù)的影響如圖1-4所示。從阻抗匹配的角度來(lái)看,這段高阻微帶線也可以視作SIW到脊波導(dǎo)之間的阻抗匹配。除了高阻微帶線之外,在這里本章也討論了短路端口的長(zhǎng)度,這個(gè)參數(shù)會(huì)影響端口1的反射系數(shù)。為了進(jìn)一步提高正交模耦合器的隔離度,一些金屬化通孔放置在了正交模耦合器介質(zhì)基片的中央,這樣可以防止信號(hào)傳輸?shù)狡渌丝?從而影響端口間隔離度。仿真的兩個(gè)極化的電場(chǎng)分布如圖1-6所示,垂直極化由端口1激勵(lì),而對(duì)應(yīng)的水平極化由端口2激勵(lì)。從電場(chǎng)分布可以看出兩個(gè)端口間具有很高的隔離度。圖1-4所述結(jié)構(gòu)包含/不包含高阻微帶線時(shí)的反射系數(shù)

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]微波毫米波GaN功率MMIC技術(shù)研究[D]. 陶洪琪.東南大學(xué) 2018
[2]微波毫米波集成天線技術(shù)研究[D]. 楊天楊.東南大學(xué) 2015
[3]微波毫米波集成技術(shù)研究[D]. 周浩.東南大學(xué) 2015
[4]毫米波平面反射陣與透鏡天線的研究[D]. 江梅.東南大學(xué) 2015
[5]寬帶雙極化貼片天線及其陣列技術(shù)研究[D]. 謝姣皎.西安電子科技大學(xué) 2014
[6]單片集成射頻微波功率放大器及開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)研究[D]. 王肖瑩.浙江大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3348289