合成三維結(jié)構(gòu)與平行線耦合器的研究.pdf

1、現(xiàn)代的微波毫米波系統(tǒng)迅速向高集成度、小型化、高可靠性和低成本方向發(fā)展。低成本和高成品率對商業(yè)化的寬帶微波毫米波系統(tǒng)非常關(guān)鍵。本論文研究了一種新型的合成三維傳輸線，該結(jié)構(gòu)使用周期性金屬化通孔連接不同條帶等效為均勻的厚金屬條帶，并可采用普通PCB或者LTCC工藝實現(xiàn)。 定向耦合器是微波毫米波系統(tǒng)中一個常見的微波器件。采用合成結(jié)構(gòu)的耦合傳輸線等效寬邊耦合代替常規(guī)的邊隙耦合，可實現(xiàn)強耦合定向耦合器。隨著UWB概念的提出，對微波電路與系統(tǒng)

2、提出了新的挑戰(zhàn)。本論文的目的是采用合成三維傳輸線在UWB頻帶內(nèi)實現(xiàn)強耦合的定向耦合器。具體的工作包括： 1、提取傳輸線傳播參數(shù)：合成三維傳輸線使用周期性金屬化通孔連接兩條金屬條帶，使之等效為均勻傳輸線。使用商業(yè)軟件和De—embedding、TL校準、等效諧振腔等方法分析周期性的合成三維傳輸線，提取該傳輸線的特征阻抗和傳播常數(shù)。實驗結(jié)果驗證了方法的正確性和結(jié)構(gòu)的可行性。 2、使用合成傳輸線設(shè)計UWB定向耦合器：分析合成三

3、維帶狀線，微帶線，共面波導(dǎo)(CPW)，加地共面波導(dǎo)和矩形同軸線，及相應(yīng)的耦合傳輸線，根據(jù)平行耦合線定向耦合器的設(shè)計方法分別進行定向耦合器設(shè)計。為了覆蓋UWB的超寬帶，普通的單節(jié)1/4波長定向耦合器不再合適，因此采用多節(jié)1/4波長或者漸變耦合線定向耦合器。設(shè)計出具體的電路并進行實驗驗證。 3、帶通濾波器設(shè)計：合成三維結(jié)構(gòu)是一種新型的傳輸線，可用于設(shè)計其他的微波元器件。為了拓展該耦合傳輸線的使用范圍，本論文也進行了平行耦合線帶通濾波