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微波毫米波技术的研究进展与应用

微波毫米波技术的研究进展与应用

微波毫米波技术的研究进展与应用随着科技不断突飞猛进,微波毫米波技术作为无线通信领域的重要研究方向,正逐渐得到人们的重视和关注。

本文将从微波毫米波技术的定义、研究进展和应用领域三个方面,全面介绍微波毫米波技术的相关知识。

一、微波毫米波技术的定义微波指的是频率30MHz至300GHz之间的电磁波,而毫米波则是指频率30GHz至300GHz之间的电磁波。

相比于传统的无线通信技术,微波毫米波技术有更高的频率和更短的波长,因此可以承载更大容量的数据传输和更快速的通信速度。

此外,微波毫米波技术具有直达能力强、抗干扰性能好等优点,因此在5G通信、无人驾驶、智能家居等领域具有广泛的应用前景。

二、微波毫米波技术的研究进展随着5G时代的到来,微波毫米波技术的研究也进入了一个新的阶段。

在微波毫米波技术的研究中,信号处理技术、调制解调技术和射频技术等方面得到了广泛的应用。

(一)信号处理技术信号处理技术是微波毫米波技术研究的重要领域。

近年来,跨层优化技术得到了广泛的应用,可以实现系统的资源分配和优化。

此外,正交频分复用技术,基于多输入多输出(MIMO)技术的空时编码技术,以及细胞间协作通信技术等,也成为了当前微波毫米波技术热门研究方向。

(二)调制解调技术调制解调技术已成为了微波毫米波通信系统的重要组成部分。

在微波毫米波领域内,传统的调制方式已经不能满足现有需求。

因此,正交振幅调制(QAM)、相位、序列调制(PSK)等高效的调制方式得到了广泛的应用。

(三)射频技术射频技术是微波毫米波技术中不可缺少的一部分,它关键性地影响了通信系统的性能。

目前,微波毫米波技术的研究重点主要在提高射频器件对高频段的覆盖范围和性能的同时实现低功耗,提高设备稳定性以及降低成本等多方面。

三、微波毫米波技术的应用领域(一) 5G通信微波毫米波技术是5G通信系采用的一种关键技术,它通过移动端和大型信号基础设施之间的短距离连接,实现快速的数据传输。

在支持大规模物联网和短程无线连接的方面,微波毫米波技术从本质上扩展了5G的应用范围。

微波技术小论文

微波技术小论文
2.微波技术发展简史
微波有着不同于其他波段的重要特点,它自被人类发现以来,就不断地得到发展和应用。自从19世纪末德国物理学家赫兹发现并用实验证明了电磁波的存在后,对电磁波的研究便迅速展开。对微波直到20世纪初期对微波技术的研究又有了一定的进展。但早期的设备不能满足实验的需要,主要表现为缺乏大功率的信号发生器和灵敏的信号接收器,因此早期的研究并没有取得实质性的进展。到了20世纪30年代,高频率的超外差接受器和半导体混频器的出现为微波技术的进一步发展提供了条件,使得微波技术的发展取得的一定的进步。
3.1太赫兹波的应用
太赫兹时域光谱技术(Terahertzti medomainsp ectroscopy,TH z-TDS)是国际上近年来发展起来的研究技术。它利用物质对THz频带的不同特征吸收谱分析研究物质成分、结构及其相互作用关系。通常有机分子内化学键的振动吸收频率主要在普通红外波段,但对于分子之间弱的相互作用(如氢键)及大分子的骨架振动(构型弯曲)、偶极子的旋转和振动跃迁以及晶体中晶格的低频振动吸收频率则对应于太赫兹红外波段范围。这些振动所反映的分子结构及相关环境信息都在太赫兹波段内不同吸收位置及吸收强度上有明显的响应,有机分子的这些光谱特征使得利用太赫兹时域光谱技术鉴别化合物结构、构型与环境状态成为可能。太赫兹时域光谱系统是一种相干探测技术,能够同时获得太赫兹脉冲的振幅信息和相位信息,通过对时间波形进行傅立叶变换能直接得到样品的吸收系数和折射率等光学参数。太赫兹时域光谱有很高的探测信噪比和较宽的探测带宽,探测灵敏度很高,可以广泛应用于多种样品的探测。太赫兹时域光谱系统分为透射型和反射型,既可以做透射探测,也可以做反射探测,还可以在泵浦-探测的方式下研究样品的时间动力学性质。对于不同的样品、不同的测试要求可以采用不同的探测装置。

微波与毫米波通信技术研究

微波与毫米波通信技术研究

微波与毫米波通信技术研究随着信息技术的不断发展,人们对无线通信的需求也越来越高。

微波和毫米波通信技术,是一种利用微波和毫米波频段进行通信的技术,具有信号传输速度快、信号传输质量高等优势。

本文将从微波和毫米波通信技术的基本概念、技术研究、应用现状等方面进行探讨。

一、微波和毫米波通信技术的基本概念微波和毫米波通信技术是一种无线通信技术,它利用微波和毫米波频段进行数据传输和通信。

微波和毫米波信号的波长很短,具有高频、高速、高能的特点,能够在空气中进行高速、高质量的数据传输。

一般来说,微波频段指的是1GHz~30GHz之间的频率,毫米波频段则是指30GHz~300GHz之间的频率。

二、微波和毫米波通信技术的技术研究1、微波和毫米波天线技术微波和毫米波通信技术的关键在于天线技术。

由于微波和毫米波信号频率高、波长短,因此天线的设计和制造比较困难。

传统的低频天线系统无法适应高频信号的传输要求,因此需要对微波和毫米波天线技术进行深入研究。

2、微波和毫米波传输技术微波和毫米波传输技术是指利用微波和毫米波频段进行数据传输的技术。

传统的无线电通信系统在高速数据传输时会出现信号衰减、多径干扰等问题,而微波和毫米波通信技术可以有效避免这些问题,提高数据传输的速度和质量。

3、微波和毫米波信号处理技术微波和毫米波信号处理技术是指对微波和毫米波信号进行处理和优化的技术。

由于微波和毫米波信号具有高频率、大带宽等特点,因此传统的信号处理技术无法适应这些要求。

需要开发新的算法和方法,对微波和毫米波信号进行处理和优化。

三、微波和毫米波通信技术的应用现状微波和毫米波通信技术在诸多领域均有广泛应用。

1、军事领域微波和毫米波通信技术在军事领域有着重要的应用。

在现代战争中,通信技术的快速传递和可靠性对于军队的侦察、通信、指挥等方面显得尤为重要。

军队各类指挥通信站、雷达、导航系统等,都需要依靠微波和毫米波通信技术进行通信和数据传输。

2、无线通信领域微波和毫米波通信技术在无线通信领域也有广泛的应用。

微波和毫米波电路设计方法研究

微波和毫米波电路设计方法研究

微波和毫米波电路设计方法研究随着科技的不断进步,微波和毫米波电路在现代通信、雷达系统、无线电频谱监测等领域得到了广泛应用。

而要实现高频的通讯和雷达系统,电路的设计是至关重要的一步。

在此基础上,本文探讨了微波和毫米波电路设计的一些常用方法。

微波和毫米波电路概述首先,让我们来了解一下微波和毫米波电路。

微波电路是指在截止频率高于1GHz的电路,而毫米波电路则是指在30GHz和300GHz之间的电路。

由于这些频率非常高,所以电路设计的难度也相对较大。

微波和毫米波电路通常涉及高频器件(例如倍频器、混频器)、中频放大器、功率放大器、低噪声放大器、滤波器等。

微波和毫米波电路的设计方法设计微波和毫米波电路时,有一些常用的方法可供选择。

下面,我们将分别对这些方法进行了解。

1.微波和毫米波电路模拟模拟是一种常见的电路设计方法。

在微波和毫米波电路设计中,模拟电路的参数和特性是通过仿真软件模拟得到的。

通常使用软件如ADS、Genesys和CST等来进行仿真和优化。

仿真可以帮助设计师在实际制造之前检查电路的特性,使得电路能够进行正确的工作。

但是,模拟电路设计的成功需要大量的理论知识和模拟经验。

2.微波和毫米波电路板设计在微波和毫米波电路设计中,电路板设计是一个非常重要的步骤。

设计师必须考虑射频信号与板之间的耦合(散射波、退反射波等),以及电磁噪音抑制等问题。

对于电路板的设计,有两种方法可供选择。

一种是立即达到设计目标的全局最优化,而另一种是迭代微调的局部优化。

3.微波和毫米波电路测试测试是设计微波和毫米波电路的最后一步。

测试可以确保电路能够稳定地工作,并且能够在预定的频率、功率和温度范围内工作。

测试是通过高频测量仪表,如频谱分析仪、矢量网络分析仪和频率计等来完成的。

测试是为了证明电路的工作特性是否与模拟相一致。

微波和毫米波电路的关键技术随着科技水平的不断提高,设计微波和毫米波电路的关键技术也在不断发展。

在这里,我们简单介绍一些关键技术。

微波毫米波单片集成电路综述论文

微波毫米波单片集成电路综述论文

微波毫米波单片集成电路综述论文摘要微波集成电路(Microwave Integrated Circuit缩写为MIC)是工作在微波波段和毫米波波段即30GHz~300GHz频率范围,由微波无源元件、有源器件、传输线和互连线集成在一个基片上,具有某种功能的电路。

微波集成电路起始于20世纪50年代。

微波电路技术由同轴线、波导元件及其组成的系统转向平面型电路的一个重要原因,是微波固态器件的发展。

60~70年代采用氧化铝基片和厚膜薄膜工艺;80年代开始有单片集成电路。

微波集成电路大致可以分为两种电路:混合微波集成电路和单片微波集成电路。

混合微波集成电路是用厚膜技术或薄膜技术将各种微波功能电路制作在适合传输微波信号的介质(如高氧化铝瓷、蓝宝石、石英等)上,再将分立有源元件安装在相应位置上组成微波集成电路。

这种电路的特点是根据微波整机的要求和微波波段的划分进行设计和制造,所用集成电路多是专用的。

常用的混合微波集成电路有微带混频器、微波低噪声放大器、功率放大器、倍频器、相控阵单元等各种宽带微波电路。

单片微波集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit缩写为MMIC)则是将微波功能电路用半导体工艺制作在砷化镓或其他半导体芯片上的集成电路。

这种电路的设计主要围绕微波信号的产生、放大、控制和信息处理等功能进行,大部分电路都是根据不同整机的要求和微波频段的特点设计的,专用性很强。

在这类器件中,作为反馈和直流偏置元件的各个电阻器都采用具有高频特性的薄膜电阻,并且与各有源器件一起封装在一个芯片上,这使得各零件之间几乎无连线,从而使电路的感抗降至最低,且分布电容也极小,因而可用在工作频率和频宽都很高的MMIC 放大器中。

目前,MMIC的工作频率已可做到40GHz,频宽也已达到15GHz,因而可广泛应用于通信和GPS, 等各类设备的射频、中频和本振电路中。

本文主要从单片微波集成电路工艺、基于Si的单片微波集成电路的电路结构的发展、基于Si的单片微波集成电路的制造工艺的发展以及微波毫米波单片集成电路的发展趋势这几方面进行综述分析。

微波毫米波集成天线技术研究

微波毫米波集成天线技术研究

微波毫米波集成天线技术研究随着无线通信技术的快速发展,微波毫米波频段已成为通信、雷达、导航等系统的关键频段。

然而,传统的天线系统已难以满足现代通信系统对高性能、小型化和低成本的需求。

因此,微波毫米波集成天线技术成为当前的研究热点。

本文将介绍微波毫米波集成天线技术的背景、研究现状、技术方案、研究方法、成果与不足以及结论。

微波毫米波频段具有带宽宽、传输速率高等优点,广泛应用于现代通信系统中。

然而,传统的天线系统存在体积大、成本高、难以集成等问题,限制了其在现代通信系统中的应用。

因此,研究微波毫米波集成天线技术对于现代通信系统的发展具有重要意义。

近年来,微波毫米波集成天线技术得到了广泛的研究。

在国内外学者的努力下,取得了一系列重要成果。

例如,超材料天线、互补天线、基片集成波导天线等新型微波毫米波天线的研究,以及3D打印技术在天线制造中的应用等。

基于人工智能和机器学习的天线优化设计方法也成为了研究热点。

超材料天线:利用超材料具有的特殊电磁性质,提高天线的性能。

该方案具有体积小、重量轻、低成本等优点,但制作难度较大。

互补天线:利用两种或多种具有互补性质的电磁材料,提高天线的性能。

该方案具有易于制作、可调谐等优点,但带宽较窄。

基片集成波导天线:将波导结构与天线结合,实现高性能、小型化。

该方案具有高辐射效率、易于集成等优点,但损耗较大。

微波毫米波集成天线的研究方法包括仿真分析和实验研究。

仿真分析通过电磁场理论、有限元法等数值计算方法,对天线性能进行预测和优化;实验研究通过实际制作和测试样品,验证仿真分析的正确性并实现天线性能的提升。

微波毫米波集成天线技术已取得了显著的成果,如高性能、小型化、低成本的天线设计方案不断涌现,先进的制造工艺和测试技术也不断完善。

然而,该领域仍存在一些不足之处,如部分设计方案仍处于实验室阶段,尚未实现大规模商业化应用;天线的宽频带和稳定性等问题仍有待解决。

微波毫米波集成天线技术是当前的研究热点,对于现代通信系统的发展具有重要意义。

微波与毫米波电路的设计研究

微波与毫米波电路的设计研究

微波与毫米波电路的设计研究一、引言微波与毫米波电路设计是当今无线通信领域的重要研究方向之一。

随着无线通信技术的迅猛发展,人们对无线通信设备传输性能的要求也越来越高,微波与毫米波电路的设计研究正是为了满足这一需求。

本文将从基础理论、设计要求和最新应用等方面,探讨微波与毫米波电路的设计研究。

二、基础理论微波和毫米波电路设计基于电磁场理论和微波传输线的特性。

微波频段通常指1GHz至100GHz的频段,而毫米波频段则是指30GHz至300GHz的频段。

在这个频段内,传输特性与直流电路截然不同,它们涉及到电磁波的传输与辐射行为,对于电路设计师来说是一个较为复杂的领域。

微波与毫米波电路设计的基础理论包括了电磁波的传播机制、传输线的特性和电磁波的辐射机制等。

电磁波的传播机制分为传输线传播和自由空间传播两种,设计者需要根据具体的场景选择合适的传播机制。

传输线的特性包括阻抗匹配、波的传输和反射等,设计者需要根据电路的要求来合理设计传输线的特性。

电磁波的辐射机制包括天线辐射和波导辐射等,对于无线通信设备的发射和接收性能有着重要影响。

三、设计要求微波与毫米波电路设计的核心要求是高频特性的稳定性和传输性能的优化。

在高频下,电路元件的电容、电感和阻抗等特性都会有所变化,因此电路的稳定性对于信号传输的质量至关重要。

同时,微波与毫米波电路的传输性能也需要优化,包括传输速率、信号损耗和抗干扰性等指标。

为了满足设计要求,设计者需要合理选择电路拓扑结构和组件材料,以提高电路的稳定性和传输性能。

一些常用的设计方法包括电路仿真模拟、参数优化和系统分析等。

电路仿真模拟可以用来预测电路性能,并通过参数优化来获取最佳设计方案。

系统分析可以用来评估电路的整体性能,为设计者提供指导。

四、最新应用微波与毫米波电路的设计研究在无线通信设备中有着广泛的应用。

随着5G时代的到来,对高速、高容量的无线通信需求不断增长,微波与毫米波电路的设计研究成为了研究热点之一。

《微波光子毫米波发生器与光纤无线系统研究》

《微波光子毫米波发生器与光纤无线系统研究》

《微波光子毫米波发生器与光纤无线系统研究》篇一一、引言随着信息技术的快速发展,无线通信系统在日常生活和工业应用中扮演着越来越重要的角色。

微波光子毫米波发生器与光纤无线系统作为无线通信的关键技术,其研究对于提高通信系统的性能和可靠性具有重要意义。

本文将重点探讨微波光子毫米波发生器的原理、应用及光纤无线系统的相关研究。

二、微波光子毫米波发生器研究1. 原理及发展微波光子毫米波发生器是一种将微波信号转换为毫米波信号的装置。

其工作原理主要基于光子技术,通过调制光信号产生毫米波信号。

随着光子技术的发展,微波光子毫米波发生器的性能得到了显著提高,成为无线通信系统中的重要组成部分。

近年来,微波光子毫米波发生器的发展趋势主要体现在以下几个方面:一是提高频率稳定性,以满足更高频段通信的需求;二是降低能耗,以满足绿色环保的要求;三是提高信号质量,以满足高质量通信的需求。

2. 应用领域微波光子毫米波发生器在无线通信领域具有广泛的应用。

首先,它可以应用于卫星通信、雷达探测等需要高精度、高稳定性的无线通信系统。

其次,它还可以应用于5G、6G等新一代移动通信系统,以提高通信速度和可靠性。

此外,微波光子毫米波发生器还可以应用于军事通信、航空航天等领域。

三、光纤无线系统研究1. 原理及特点光纤无线系统是一种利用光纤传输无线信号的系统。

其工作原理是将无线信号转换为光信号,通过光纤传输后再将光信号还原为无线信号。

光纤无线系统的特点包括传输速度快、传输距离远、抗干扰能力强等。

光纤无线系统的应用范围广泛,可以应用于城市无线网络、工业自动化、智能家居等领域。

它不仅可以提高通信速度和可靠性,还可以降低通信成本和能耗。

2. 关键技术及挑战光纤无线系统的关键技术包括光子技术、光纤传输技术、无线通信技术等。

在应用过程中,需要解决的关键问题包括信号同步、信号处理、抗干扰等。

此外,还需要考虑系统的稳定性和可靠性等问题。

为了解决这些问题,研究者们正在不断探索新的技术和方法。

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正交混合网络的设计:学号:学院:电子工程与光电技术学院指导老师:兆龙正交混合网络的设计摘要随着通信技术的迅猛发展,微带定向耦合器作为微波、毫米波系统中的重要器件也得到了更大的关注。

本文先介绍了3dB定向耦合器的研究背景,又通过将输入激励分解成偶模激励和奇模激励的叠加的偶—奇模分解技术从理论上分析了3dB定向耦合器的工作过程。

通过ADS软件,对该正交混合网络结构进行原理图仿真,再生成版图。

调整原理图中的微带线参数,使得Momentum中的仿真结果满足设计指标:回波损耗6%>,完善隔离6%>,以及在端口2和端口3处的3dB功率匹配的不平衡度1dB<。

分别设计3dB定向耦合器在5.8GHz低频和60GHz高频上微带线结构,并对其进行优化,改善其性能指标。

对于工作频率为5.8GHz的定向耦合器,得到如下性能指标:①中心频率05.85f GHz=;②20dB return loss bandwidth为16.39%;③20dB isolation bandwidth为13.64%;④Amplitude imbalance 0.41dB dB<<,Insertion imbalance0.41dB dB<<。

对于工作频率为60GHz的定向耦合器,得到如下性能指标:①中心频率060.04f GHz=;②20dB return loss bandwidth为15.01%;③20dB isolation bandwidth为14.31%;④Amplitude imbalance0.8761dB=<,Insertion imbalance0.9071dB=<。

最后,本文分析了所得到的定向耦合器的性能,验证其性能。

关键字:ADS3dB定向耦合器微带线优化仿真一、研究背景移动通信技术迅猛发展,通信频率资源紧的趋势就日益凸显,通信频率逐渐向高频段发展。

在发展高频率通信技术的过程中,微波、毫米波技术发展的战略意义更为突出。

微带定向耦合器作为微波、毫米波系统中的重要器件,制约着系统性能和技术水平,其性能的优劣将直接影响到整个系统的质量。

正交混合网络是3dB 定向耦合器,它在广播电视发射系统中有着广泛的应用。

3dB 定向耦合器可将一路射频信号分配成幅度相等、相位差为90度的信号,也可将两路幅度相等、相位差为90度的信号合为一路,因此3dB 定向耦合器具有功率合成和功率分配的性能。

二、原理分析3dB 定向耦合器,其直通和耦合臂的输出之间有90o 相位差。

这种类型的混合网络通常做成微带线或带状线形式,如下图所示:1figure下面我们利用偶—奇模分解技术来分析正交混合网络的工作过程。

参考1figure ,分支线耦合器的基本运作如下:所有端口是匹配的,从端口1输入的功率对等地分配给端口2和端口3,这两个端口之间有90o 相移,没有功率耦合到端口4(隔离端)。

所以[]S 矩阵有如下形式:0100011[]1002010j j S j j ⎡⎤⎢⎥-⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦其中,分支线混合网络有高度的对称性,任意端口都可以作为输入端口,输出端口总是在与网络的输入端口相反的一侧,而隔离端是输入输出端口同侧的余下端口。

对称性反映在散射矩阵中是每行可从第一行互换位置得到。

首先用归一化形式画出正交混合微带线的电路示意图,如2figure所示。

假定在端口1输入单位幅值的波。

figure归一化的正交混合微带线电路2figure所示。

因为该电路figure可分解为偶模激励和奇模激励的叠加,如32是线性的,所以实际的响应可从偶模和奇模激励响应之和获得。

figure正交混合微带线分解为偶模和奇模:(a)偶模(e);(b)奇模(o)3因为激励的对称性和反对称性,四端口网络能分解为一组两个无耦合的二,所以在正端口网络,如3figure所示。

因为这两个端口的输入波振幅为1/2交混合微带线网络每个端口处的振幅可表示为1 2 3 411 22 11 2211221122e oe oe oe oBB T TB T TB=Γ+Γ=+=-=Γ-Γ式中,,e oΓ和,e oT是3figure所示二端口网络的偶模和奇模的反射系数和传输系数。

奇模二端口网络的oΓ和oT可通过将电路中的每个级联器件的ABCD矩阵相乘得到:给出反射系数和传输系数为()joo-=T=Γ121同样,对于偶模可以得到()jee+-=T=Γ121可以得到如下结果:12340(19021802BBBB====oo端口是匹配的)(半功率,-相移)(半功率,-相移)(无功率)结合上述表达式可得到理想正交混合微带线网络的散射参数为:三、仿真设计Task(一)1RT duroid介质作为底层材质,设计一个工现在我们要使用20mil厚的/6002作频率在5.8GHz的微带线结构。

为了用ADS仿真出符合指标的Momentum结构,考虑先设计出原理图结构。

在ADS中画出正交混合网络结构如下图:并设置介质参数:使用罗杰斯公司的/6002RT duriod作为微带线的介质材料,通过查阅罗杰斯公司的官网,可以查阅到/6002RT duriod的参数:为了求得正交混合网络各支臂的尺寸,利用ADS中的LineCalc功能:将所用介质的参数导入LineCalc中,并设置电参数:特性阻抗0Z为50Ω,电长度dβ为90o和结构参数:中心频率0f为5.8GHz。

对其进行综合,可知对于上述参数条件,合适的物理尺寸为:微带线的宽度W为47.896063mil,长度L为332.839764mil。

0 2,电长度dβ为4λ的微带线,同样可以综合得到合适的物理尺寸为:微带线的宽度W为81.343701mil,长度L为324.917323mil。

将通过ADS的LineCalc得到的各支臂微带线的尺寸导入原理图中,并在正交混合网络的四个端口处接入负载。

接入S参数仿真元件S PARAMETERS-,设置扫描频率:原理图如下:点击仿真按钮,在弹出的窗口中绘制(1,1)S曲线:S,(1,4)S,(1,2)S,(1,3)从上图可以看出,仿真结果并不令人满意。

于是,对电路图中各支臂的尺寸进行调节。

当网络结构的2984milλ=,支臂长度300L mil=时,可得到S参数的曲线走向如下:从上图中可以得到,中心频率0 5.800f GHz=20dB return loss bandwidth12|| 6.120 5.51010.52%5.800f ff--===20dB isolation bandwidth8910|| 6.110 5.51010.33%5.810f ff--===Amplitude imbalance1dB<Insertion imbalance1dB<将原理图中的负载Term,Ground,S PARAMETERS-无效化,由原理图直接生成版图,有:选择Momentum中Substrate菜单中的Update From Schematic以导入原理,设置版图仿真图中的数据,选择Momentum中的Simulation——S parameters中的扫描频率:对其进行仿真,有:在其中做出(1,1)S ,(1,2)S ,(1,3)S ,(1,4)S 的曲线,如下:于是在版图仿真中有:中心频率0 5.791f GHz20dB return loss bandwidth 120|| 6.119 5.49110.84%5.791f f f --=== 20dB isolation bandwidth 8910|| 6.081 5.47210.55%5.772f f f --=== Amplitude imbalance 1dB < Insertion imbalance 1dB <和原理图仿真结果有些偏差。

为了在版图中得到0 5.8f GHz =的中心频率,对原理图中各支臂微带线的尺寸进行微调,在Momentum 中观察结果。

当原理图如下时,我们得到更优的仿真结果。

其在Momentum 中(1,1)S ,(1,2)S ,(1,3)S ,(1,4)S 的曲线为:其中:中心频率0 5.808f GHz =20dB return loss bandwidth 120|| 6.313 5.36116.39%5.808f f f --=== 20dB isolation bandwidth 8910|| 6.198 5.40713.64%5.797f f f --=== Amplitude imbalance 0.41dB dB <<Insertion imbalance 0.41dB dB <<同时可以得到(1,2)S ,(1,3)S 的相位曲线:在中心频率0 5.8f GHz =处,有大约90o (106.5516.53990.011)-=o o o 的相位差。

(二)2Task如果同样的介质应用在高频上,考察其性能指标是否可以满足。

将工作频率由低频的5.8GHz 改为高频的60GHz ,那么各支臂微带线的尺寸也要发生变化。

当特性阻抗0Z 50=Ω ,电长度d β90=o 时,由LineCalc 计算得到的合适物理尺寸为:微带线宽度为59.578346mil ,长度为30.189882mil ;当特性阻抗0502Z =Ω时,微带线宽度为97.230315mil ,长度为29.635354mil 。

将这些尺寸值导入到原理图中进行原理图仿真,可以得到在(1,1)S ,(1,2)S ,(1,3)S ,(1,4)S 的曲线为从上图可以看出,在60GHz 附近,(1,1)S 0dB ≈。

假设在端口1处接入信号源,则几乎全部的功率都从端口1处反射回来010(101)-=。

而在60GHz 的频率附近,从端口1向其他端口的传递系数非常小,(1,2),(1,3),(1,4)40S S S dB < ,也就是说从其余三个端口输出的功率不到总功率的1/100004010(100.0001)-=。

于是,可以得到结论,/6002RT duroid 这种材料作为正交混合微带线网络的介质,不能传输高频信号。

如果将微带线的介质改为瓷结构,相对介电常数r ε9.9=,介质厚度127H m μ=,工作频率为60GHz ,同样利用ADS 中的LineCalc 对其各支臂微带线尺寸进行综合。

当特性阻抗0Z 50=Ω ,电长度d β90=o 时,由LineCalc 计算得到的合适物理尺寸为:微带线宽度为3.476870mil ,长度为20.315118mil ;当特性阻抗0502Z =时,微带线宽度为7.914134mil ,长度为18.884488mil 。

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