微系统中微波传输线的高隔离及小型化研究

发布时间：2023-04-02 23:17

　　随着电子系统应用场景与领域的多样化,应用环境的复杂化,其对除基本性能、功能需求外,在体积、重量、可靠性以及能耗等方面的要求愈发严苛。微系统凭借微型化、高集成度的特点,提供了解决以上难点问题的方案,是突破当前电子系统发展瓶颈的重要途径。然而系统的微型化、集成度增加使得传输线间的间距急剧减小,电磁场能量密度增加,必然加剧不同信道间的信号串扰,恶化整个系统的信号完整性,影响系统性能。特别在微波频段和超高速电路,信号辐射增强,问题更加严重。因此,提高微系统中微波传输线的隔离度,对保证系统正常工作,提升系统性能具有重要意义;另一方面,射频前端占据了微系统大部分面积,而传输线又是其中主要组成部分,因此对传输线的小型化研究是实现整个电子系统小型化的基础。针对上述要点,以微系统中微波传输线的高隔离性和小型化两个关键特征为研究目标,在可集成前提下,提出了一种新型高隔离传输线,并系统研究了其传输特性与隔离特性;然后研究了现有高隔离传输结构——基片集成波导的小型化方法。主要研究内容包括:(1)新型高隔离传输线。针对现有高隔离微波传输线阻抗变化范围小的局限,提出了一种新型高隔离微波传输线,即中心对称双槽线。理...

【文章页数】：146 页

【学位级别】：博士

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摘要
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第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 微系统简介
        1.1.2 射频微系统中微波传输线的研究意义
    1.2 国内外微系统及微波传输线发展动态
        1.2.1 射频微系统的国内外发展动态
        1.2.2 射频微系统中传输线发展动态
    1.3 研究内容
第二章 射频微系统中传输线的分析与研究方法
    2.1 引言
    2.2 传输线小型化设计
    2.3 微波传输线分析方法
        2.3.1 解析法
        2.3.2 计算电磁学方法
    2.4 高隔离微波传输线理论与方法
        2.4.1 传输线串扰模型
        2.4.2 高隔离性能传输线结构
    2.5 小结
第三章 中心对称双槽线
    3.1 引言
    3.2 中心对称双槽线性能及特性
        3.2.1 中心对称双槽线的色散特性
        3.2.2 传输线主传输模式弱色散区特性阻抗计算
        3.2.3 传输线到微带线过度结构
        3.2.4 传输线传播常数的提取
    3.3 传输线隔离性能研究
        3.3.1 多种高隔离传输线隔离性能研究
        3.3.2 中心对称双槽线串扰测试及分析
        3.3.3 金属隔离导带在中心对称双槽线中的应用
    3.4 传输线在功分器中的应用研究
    3.5 小结
第四章 基于数据的传输线传播常数模型
    4.1 引言
    4.2 基于机器学习的传输线传播常数模型
        4.2.1 基于MF的建模方法介绍
        4.2.2 衰减常数建模与结果分析
        4.2.3 相位常数建模与结果分析
        4.2.4 MF模型优化方法
    4.3 基于空间映射的衰减常数模型
        4.3.1 空间映射法概述
        4.3.2 基于频率依赖型空间映射的弹性时间精确传输线建模
        4.3.3 映射建立方法及参数提取流程
        4.3.4 中心对称双槽线衰减常数建模方法
        4.3.5 结果与分析
    4.4 小结
第五章 基于高左手电感的小型化复合左右手基片集成波导
    5.1 引言
    5.2 复合左右手传输线特性介绍
    5.3 复合左右手人工材料的理论
    5.4 高左手电感基片集成波导结构与理论研究
        5.4.1 高左手电感基片集成波导结构设计
        5.4.2 高左手电感基片集成波导隔离性能研究
        5.4.3 H面耦合滤波器应用
    5.5 小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文主要创新点
    6.2 未来工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果



本文编号：3780163