任意相位差和可調帶寬跨接器的綜合研究與應用.pdf

1、跨接器是一種通用于微波/毫米波集成電路中的器件，在多級復雜的網絡電路中，跨接器可以實現電路信號交叉?zhèn)鬏?，并保證傳輸通道之間相互隔離。傳統(tǒng)方法中常用的非平面的結構，將會對電路造成加工成本高、相位誤差大、匹配效果不理想等影響，因此平面結構跨接器的研究極具價值與意義。國內外對于平面結構跨接器的研究方向主要分為寬帶和雙頻性能兩類，本文中將利用導納矩陣分析法以及耦合矩陣綜合法，分別對跨接器的相位差和可調控帶寬性能進行研究與綜合設計，主要完成工作如

2、下:
　　(1)將導納矩陣分析法應用于任意相位差跨接器的研究與設計，總結出其分析步驟。對一種四端口十字交叉環(huán)形的結構進行任意相位差跨接器性能的設計，將導納矩陣分析法應用于該結構的任意相位差跨接器的設計，推導出結構中每一個參數的具體求解公式，最終設計出一款結構緊湊、尺寸小、具有多解特性的任意相位差跨接器。為了驗證導納矩陣分析法應用于任意相位差跨接器設計中的可行性，以及本設計的多解特性，以45°相位差微帶線結構的跨接器為例，設計兩組不

3、同參數值的跨接器，通過仿真以及實測結果的比對，結果相吻合，并且實測結果滿足設計指標，驗證了方法的可行性。
　　(2)從理論上利用導納矩陣分析法設計雙頻段任意相位差跨接器。以四端口十字交叉環(huán)形結構為基礎，添加枝節(jié)對傳輸線進行變形，再使用導納矩陣分析法對其進行雙頻性能的分析，根據綜合步驟可以推出每一個參數的具體求解公式，整理出基于導納矩陣分析法的雙頻任意相位差跨接器設計步驟。
　　(3)首次利用基片集成波導SIW方形諧振腔中簡并

4、模式TE102和TE201模式的正交性，以及耦合矩陣綜合方法研究并設計了一種可靈活調控帶寬的濾波跨接器。在諧振腔中合適地選取饋電位置可以實現良好的傳輸特性以及傳輸通道之間的隔離度。為了跨接器實現可調控帶寬的性能，通過諧振腔之間的耦合建立了一個三階SIW方形諧振腔結構的跨接器，通過控制諧振腔之間的耦合強度來調節(jié)帶寬，通過仿真分析發(fā)現，可調節(jié)帶寬的范圍與可接受隔離度的范圍有關。為了驗證設計理論，以相對帶寬1.4％(3-dB帶寬為2.6％)的