高功率微波器件和電路的電磁兼容研究和設(shè)計(jì).pdf

1、隨著微波技術(shù)的迅速發(fā)展，微波器件在微波通信、微波導(dǎo)航、制導(dǎo)、遙測(cè)遙控、衛(wèi)星通信以及軍事電子對(duì)抗領(lǐng)域的需求不斷增大。特別是由于無(wú)線電通信頻率資源的日益緊張，分配到各類(lèi)通信系統(tǒng)的頻率間隔越來(lái)越密、應(yīng)用頻率越來(lái)越高、頻帶越來(lái)越寬，必然對(duì)微波設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)提出了空前嚴(yán)酷的要求，例如，現(xiàn)代微波、毫米波收發(fā)機(jī)就對(duì)前端無(wú)源器件的性能指標(biāo)提出了更高的降低衰減和抑制各種干擾信號(hào)影響的要求。
　　 現(xiàn)在，微波電路的小型化、輕型化、高功率化和電

2、磁兼容研究及設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)非常重要的研究方向。研制大功率、高性能、小體積的微波無(wú)源和有源器件，高標(biāo)準(zhǔn)地進(jìn)行電磁兼容性設(shè)計(jì)，提高器件和系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性是目前微波、毫米波通信領(lǐng)域迫切需要的關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　 論文重點(diǎn)研究了大功率微波器件微波功率模塊和微波爐磁控管的電磁兼容性設(shè)計(jì)，帶阻濾波器、微帶天線微型化設(shè)計(jì)。論文首先基于電磁場(chǎng)與微波技術(shù)原理，深入地分析了微波功率模塊的工作原理、結(jié)構(gòu)和性能設(shè)計(jì)，然后對(duì)其穩(wěn)定性提出了解

3、決方案并進(jìn)行了開(kāi)關(guān)電源等主要部件的電磁兼容性設(shè)計(jì)和研究。對(duì)連續(xù)波磁控管內(nèi)的電磁特性進(jìn)行了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)仿真研究，提出微波爐用磁控管諧波抑制方案。根據(jù)電磁場(chǎng)與微波技術(shù)中的天線理論和濾波器理論，研究設(shè)計(jì)了應(yīng)用于寬帶通信的微帶縫隙天線，針對(duì)微波電路的電磁兼容要求，研究設(shè)計(jì)了抑制寬帶通信中的二次諧波和三次諧波的帶阻濾波器。
　　 本文的創(chuàng)新工作包括以下內(nèi)容：
　　 1.深入分析了微波功率模塊的電磁輻射產(chǎn)生的原因和微波功率模塊用開(kāi)關(guān)電

4、源的工作原理和特性，在此基礎(chǔ)上，對(duì)其開(kāi)關(guān)電源電路進(jìn)行了電磁兼容性研究，并提出了開(kāi)關(guān)電源改進(jìn)型的濾波電路和微波功率模塊電磁兼容解決方案。
　　 2.基于微波爐歐洲標(biāo)準(zhǔn)，為解決當(dāng)前微波爐用連續(xù)波磁控管所面臨的EMI問(wèn)題，采用大型電磁PIC模擬軟件，通過(guò)模擬工作條件下磁控管中高頻場(chǎng)與電子互作用過(guò)程，仿真研究了微波爐用2.45GHz連續(xù)波磁控管的輸出功率、頻譜等動(dòng)態(tài)特性，并對(duì)改善磁控管EMI性能進(jìn)行了初步嘗試。
　　 3.根據(jù)缺

5、陷接地結(jié)構(gòu)（DGS）的帶阻特性，結(jié)合微帶線結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，在研究設(shè)計(jì)啞鈴型、螺旋型、T型DGS濾波器的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究和設(shè)計(jì)了一種新穎的、小體積的非對(duì)稱T型DGS雙頻帶阻濾波器，將多個(gè)單元級(jí)聯(lián)，設(shè)計(jì)了一種阻帶抑制深、尺寸小的帶阻濾波器。制作了濾波器實(shí)物并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果吻合較好，該濾波器可以成功抑制藍(lán)牙頻段的二次和三次諧波，減少對(duì)系統(tǒng)及環(huán)境的干擾和輻射。
　　 4.研究設(shè)計(jì)了兩款新穎的、結(jié)構(gòu)緊湊的微帶天線，優(yōu)化了天