任意相位差和可調(diào)帶寬跨接器的綜合研究與應(yīng)用.pdf

1、跨接器是一種通用于微波/毫米波集成電路中的器件，在多級(jí)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)電路中，跨接器可以實(shí)現(xiàn)電路信號(hào)交叉?zhèn)鬏敚⒈ＷC傳輸通道之間相互隔離。傳統(tǒng)方法中常用的非平面的結(jié)構(gòu)，將會(huì)對(duì)電路造成加工成本高、相位誤差大、匹配效果不理想等影響，因此平面結(jié)構(gòu)跨接器的研究極具價(jià)值與意義。國(guó)內(nèi)外對(duì)于平面結(jié)構(gòu)跨接器的研究方向主要分為寬帶和雙頻性能兩類，本文中將利用導(dǎo)納矩陣分析法以及耦合矩陣綜合法，分別對(duì)跨接器的相位差和可調(diào)控帶寬性能進(jìn)行研究與綜合設(shè)計(jì)，主要完成工作如

2、下:
　　(1)將導(dǎo)納矩陣分析法應(yīng)用于任意相位差跨接器的研究與設(shè)計(jì)，總結(jié)出其分析步驟。對(duì)一種四端口十字交叉環(huán)形的結(jié)構(gòu)進(jìn)行任意相位差跨接器性能的設(shè)計(jì)，將導(dǎo)納矩陣分析法應(yīng)用于該結(jié)構(gòu)的任意相位差跨接器的設(shè)計(jì)，推導(dǎo)出結(jié)構(gòu)中每一個(gè)參數(shù)的具體求解公式，最終設(shè)計(jì)出一款結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小、具有多解特性的任意相位差跨接器。為了驗(yàn)證導(dǎo)納矩陣分析法應(yīng)用于任意相位差跨接器設(shè)計(jì)中的可行性，以及本設(shè)計(jì)的多解特性，以45°相位差微帶線結(jié)構(gòu)的跨接器為例，設(shè)計(jì)兩組不

3、同參數(shù)值的跨接器，通過仿真以及實(shí)測(cè)結(jié)果的比對(duì)，結(jié)果相吻合，并且實(shí)測(cè)結(jié)果滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)，驗(yàn)證了方法的可行性。
　　(2)從理論上利用導(dǎo)納矩陣分析法設(shè)計(jì)雙頻段任意相位差跨接器。以四端口十字交叉環(huán)形結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，添加枝節(jié)對(duì)傳輸線進(jìn)行變形，再使用導(dǎo)納矩陣分析法對(duì)其進(jìn)行雙頻性能的分析，根據(jù)綜合步驟可以推出每一個(gè)參數(shù)的具體求解公式，整理出基于導(dǎo)納矩陣分析法的雙頻任意相位差跨接器設(shè)計(jì)步驟。
　　(3)首次利用基片集成波導(dǎo)SIW方形諧振腔中簡(jiǎn)并

4、模式TE102和TE201模式的正交性，以及耦合矩陣綜合方法研究并設(shè)計(jì)了一種可靈活調(diào)控帶寬的濾波跨接器。在諧振腔中合適地選取饋電位置可以實(shí)現(xiàn)良好的傳輸特性以及傳輸通道之間的隔離度。為了跨接器實(shí)現(xiàn)可調(diào)控帶寬的性能，通過諧振腔之間的耦合建立了一個(gè)三階SIW方形諧振腔結(jié)構(gòu)的跨接器，通過控制諧振腔之間的耦合強(qiáng)度來(lái)調(diào)節(jié)帶寬，通過仿真分析發(fā)現(xiàn)，可調(diào)節(jié)帶寬的范圍與可接受隔離度的范圍有關(guān)。為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)理論，以相對(duì)帶寬1.4％(3-dB帶寬為2.6％)的