任意相位差和可調(diào)帶寬跨接器的綜合研究與應用.pdf

1、跨接器是一種通用于微波/毫米波集成電路中的器件，在多級復雜的網(wǎng)絡電路中，跨接器可以實現(xiàn)電路信號交叉?zhèn)鬏?，并保證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)，將會對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值與意義。國內(nèi)外對于平面結(jié)構(gòu)跨接器的研究方向主要分為寬帶和雙頻性能兩類，本文中將利用導納矩陣分析法以及耦合矩陣綜合法，分別對跨接器的相位差和可調(diào)控帶寬性能進行研究與綜合設計，主要完成工作如

2、下:
　　(1)將導納矩陣分析法應用于任意相位差跨接器的研究與設計，總結(jié)出其分析步驟。對一種四端口十字交叉環(huán)形的結(jié)構(gòu)進行任意相位差跨接器性能的設計，將導納矩陣分析法應用于該結(jié)構(gòu)的任意相位差跨接器的設計，推導出結(jié)構(gòu)中每一個參數(shù)的具體求解公式，最終設計出一款結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小、具有多解特性的任意相位差跨接器。為了驗證導納矩陣分析法應用于任意相位差跨接器設計中的可行性，以及本設計的多解特性，以45°相位差微帶線結(jié)構(gòu)的跨接器為例，設計兩組不

3、同參數(shù)值的跨接器，通過仿真以及實測結(jié)果的比對，結(jié)果相吻合，并且實測結(jié)果滿足設計指標，驗證了方法的可行性。
　　(2)從理論上利用導納矩陣分析法設計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，添加枝節(jié)對傳輸線進行變形，再使用導納矩陣分析法對其進行雙頻性能的分析，根據(jù)綜合步驟可以推出每一個參數(shù)的具體求解公式，整理出基于導納矩陣分析法的雙頻任意相位差跨接器設計步驟。
　　(3)首次利用基片集成波導SIW方形諧振腔中簡并

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計了一種可靈活調(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度來調(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。為了驗證設計理論，以相對帶寬1.4％(3-dB帶寬為2.6％)的