非對(duì)稱共面波導(dǎo)等阻抗特性及其應(yīng)用的研究.pdf

1、近年來共面波導(dǎo)(Coplanar Waveguide，CPW)的重要性已得到業(yè)內(nèi)的廣泛認(rèn)同，并引起了學(xué)界的持續(xù)關(guān)注。有關(guān)CPW的研究成果，包括CPW基本特性，不連續(xù)性結(jié)構(gòu)，變形CPW結(jié)構(gòu)，以及包括耦合器、濾波器在內(nèi)的CPW電路器件層出不窮。作為CPW概念的擴(kuò)展和更一般的形式，ACPW也得到了越來越高的重視，關(guān)于ACPW特性和應(yīng)用的研究逐年上升，其在耦合器、濾波器、寬頻帶天線饋電上已顯露出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。盡管如此，對(duì)ACPW的研究仍不像CPW那

2、樣普及和深入，包括ACPW綜合在內(nèi)的很多研究還有待學(xué)者做進(jìn)一步的工作。
　　 本文深入研究了包括理想CPW，理想ACPW，有限介質(zhì)厚度CPW、ACPW，金屬背敷CPW、ACPW在內(nèi)的各種CPW、ACPW傳輸線保角變換公式，并通過直接變換法，針對(duì)理想ACPW和有限介質(zhì)厚度ACPW提出了保角變換的簡化公式。
　　 提出等阻抗條件的概念，給出了CPW、ACPW的等阻抗條件，重點(diǎn)研究了具有等導(dǎo)帶寬度、等槽寬度、等地.地間距三種情

3、況下的CPW-ACPW等阻抗條件。在所提出的RoE-1函數(shù)近似表達(dá)式的基礎(chǔ)之上給出了理想CPW的綜合公式，并通過等阻抗條件推導(dǎo)了理想ACPW的綜合公式，研究了各參數(shù)表達(dá)式的適用范圍，它們的相互制約關(guān)系，以及各自對(duì)傳輸線特性參數(shù)的影響。
　　 提出了PS CPW和PBG-CPW兩種新型傳輸線，并通過對(duì)CPW、ACPW保角變換公式的研究對(duì)其進(jìn)行了分析和研究。PBG-CPW作為一種非均勻傳輸線，在一定條件下可以使用本文所提出的等效參數(shù)

4、，以均勻傳輸線模型進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。
　　 對(duì)ACPW不連續(xù)性結(jié)構(gòu)中的彎角結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，在CPW-ACPW等阻抗條件下提出了CPW-ACPW彎角結(jié)構(gòu)和金屬背敷CPW-ACPW彎角結(jié)構(gòu)，并對(duì)其進(jìn)行了分析和研究。這兩種結(jié)構(gòu)能補(bǔ)償傳統(tǒng)CPW彎角結(jié)構(gòu)中兩槽中固有的路程差，且具有均勻的阻抗特性，從而改善電路的整體性能。
　　 射頻中的很多問題，如串?dāng)_、電磁兼容、模式裂變等很難通過理論的方式做出精準(zhǔn)的建模，因此在解決各種微波問題時(shí)，

5、會(huì)頻繁的用到各種電磁數(shù)值方法。FDTD用來解決CPW及ACPW的問題是較為適宜的，為此本文研究了FDTD計(jì)算中ACPW及CPW的激勵(lì)問題，提出了ACPW的激勵(lì)模型，并通過大量的仿真給出了ACPW、CPW最佳激勵(lì)位置的近似表達(dá)式，及其適用范圍。
　　 提出了ACPW超寬帶和ACPW-DGS兩種濾波器結(jié)構(gòu)，并對(duì)其進(jìn)行了分析和研究。所提出的ACPW超寬帶濾波器可以完整的覆蓋UWB系統(tǒng)所規(guī)定的頻率范圍，具有良好的阻帶特性，并便于優(yōu)化設(shè)計(jì)