毫米波檢波器研制.pdf

1、毫米波檢波器是毫米波系統(tǒng)中常用的部件，國(guó)外目前在毫米波頻段已有可供工程使用的產(chǎn)品，而國(guó)內(nèi)僅在微波頻段研究較成熟，在毫米波頻段研究較少。該頻段所用檢波器主要依賴(lài)國(guó)外進(jìn)口，因此本課題的研究具有重要的工程實(shí)用價(jià)值。 本文具體針對(duì)Ka頻段微帶和W頻段微帶、鰭線、共面波導(dǎo)等電路結(jié)構(gòu)的檢波器，從理論、分析方法、模型建立、無(wú)源過(guò)渡結(jié)構(gòu)、匹配網(wǎng)絡(luò)和濾波器等方面進(jìn)行了研究與設(shè)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上完成了具體電路的制作。 在研究方法上，對(duì)于檢波器

2、的無(wú)源過(guò)渡結(jié)構(gòu)和低通濾波器部分，主要采用場(chǎng)分析方法，利用三維全波分析軟件進(jìn)行仿真。而對(duì)于匹配網(wǎng)絡(luò)部分，由于二極管的非線性特性，在場(chǎng)仿真軟件中用等效阻抗來(lái)建立的二極管模型顯然不準(zhǔn)確，因此主要利用電路分析的方法，由全波分析軟件生成無(wú)源部分的S參數(shù)，然后將其結(jié)果導(dǎo)入到電路仿真軟件中進(jìn)行匹配部分的優(yōu)化和仿真，由于路仿真軟件在W頻段的仿真準(zhǔn)確性欠佳，只能依賴(lài)后期的調(diào)試，最終的設(shè)計(jì)結(jié)果很好地證明了研究方法的可行性。其中管子模型建立的準(zhǔn)確與否直接影響

3、仿真結(jié)果的可靠性，特別是在毫米波頻段，管子寄生參量的影響顯得尤為嚴(yán)重，給電路匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)帶來(lái)了非常大的困難。本文采用了多種匹配網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)行了反復(fù)的試驗(yàn)，較好的解決了這一問(wèn)題。此外，應(yīng)該靈活地應(yīng)用各種電磁場(chǎng)分析方法，使仿真結(jié)果與測(cè)試結(jié)果一致性更好，以方便工程設(shè)計(jì)。 本文共分為七章，每一章的大致內(nèi)容如下： 第一章主要介紹了毫米波的一些基本知識(shí)以及本論文所做的工作。 第二章針對(duì)檢波器的理論和微帶線、鰭線、共面波導(dǎo)等三種

4、不同的毫米波傳輸線作出了闡述。 第三章介紹了基本的電磁仿真方法。 第四章介紹了四種無(wú)源過(guò)渡電路的原理和仿真結(jié)果，包括波導(dǎo)-微帶對(duì)極鰭線過(guò)渡、波導(dǎo)-微帶探針過(guò)渡、波導(dǎo)-單面鰭線過(guò)渡、波導(dǎo)一共面波導(dǎo)探針過(guò)渡。 第五章針對(duì)Ka頻段微帶電路形式的檢波器從結(jié)構(gòu)、仿真、加工實(shí)物以及實(shí)測(cè)結(jié)果上進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。 第六章針對(duì)W頻段微帶、鰭線、共面波導(dǎo)三種不同電路形式的檢波器從結(jié)構(gòu)、仿真、加工實(shí)物以及實(shí)測(cè)結(jié)果上進(jìn)行了詳細(xì)的