正規(guī)波模參數(shù)矩陣在平面耦合電路中的應(yīng)用研究.pdf

1、傳統(tǒng)電路隨著時(shí)間的演變，操作頻率越來越高。一些低頻時(shí)可忽略的耦合現(xiàn)象，在高頻時(shí)變成嚴(yán)重的電磁干擾。對于這些微波世界里的耦合現(xiàn)象，如果可以好好的運(yùn)用，可以用來作微波組件。微波組件雖然已進(jìn)入集成電路化，但是在印刷電路板(PCB)上還是可以看到微波組件。只是這時(shí)所使用的材料和低頻時(shí)的不一樣，因?yàn)榈皖l時(shí)同樣的電路板是不用去考慮該電路板在微波操作下的損耗。對于高頻時(shí)，這個(gè)問題會嚴(yán)重影響設(shè)計(jì)出的電路特性。
　　 在利用這些耦合現(xiàn)象來做微波組

2、件時(shí)，必需對這些現(xiàn)象有所了解。本文通過推導(dǎo)雙埠雙線耦合傳輸線的正規(guī)波模參數(shù)矩陣，并討論埠的定義順序與正規(guī)波模參數(shù)矩陣的關(guān)系。正規(guī)波模參數(shù)分析將所有耦合傳輸線(Coupled TransmissionLines)轉(zhuǎn)成獨(dú)立傳輸線(Independent Transmission Lines)然后在依不同耦合情況做個(gè)別分析，所以正規(guī)波模參數(shù)也可以稱為去耦合參數(shù)(Decorlpled ModeParameters)。而正規(guī)波模參數(shù)分析基于橫向電

3、磁波假設(shè)，即使是雙線非對稱(Asymmetric)耦合傳輸線也是根據(jù)橫向電磁波傳輸假設(shè)。
　　 將雙線耦合傳輸線推導(dǎo)出的正規(guī)波模參數(shù)矩陣帶入可能的邊界條件，使其成為雙端口結(jié)構(gòu)，并且整理出不重復(fù)的十二基本結(jié)構(gòu)以及數(shù)學(xué)表示式。這十二種基本結(jié)構(gòu)可以廣泛應(yīng)用于為波電路上，本文則探討C型耦合線結(jié)構(gòu)在耦合器上的用途。使用多個(gè)C型耦合線結(jié)構(gòu)可以減少微波組件占用的面積，讓該種微波組件更適于射頻集成電路使用。
　　 本文將依序介紹正規(guī)波模

4、參數(shù)、耦合線網(wǎng)絡(luò)模型與微波組件的設(shè)計(jì)、模擬以及討論。首先對正規(guī)波模參數(shù)的定義做闡述，并從雙線耦合傳輸線開始作理論推導(dǎo)，繼而擴(kuò)大到雙線以上。而雙線以上的多線耦合傳輸線分析以矩陣型式分析為主，藉由對端口的定義順序討論，可以找出較合適的數(shù)學(xué)型態(tài)。使求出的正規(guī)模參數(shù)有特定的排列。當(dāng)用矩陣表示時(shí)，分析上以求出特征值與對應(yīng)的特征向量。除此之外，將雙線耦合傳輸線的可能電路結(jié)構(gòu)以數(shù)學(xué)型態(tài)表示。這些可能的電路結(jié)構(gòu)扣除對稱結(jié)構(gòu)后，共有12種可能。接著嘗試將