毫米波元件论文_普莱姆(CHOUBEY,Prem,Narayan)

导读:本文包含了毫米波元件论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:毫米波,波导,天线,元件,常数,美利坚合众国,脉冲。

毫米波元件论文文献综述

普莱姆(CHOUBEY,Prem,Narayan)[1](2016)在《毫米波无源元件与天线技术研究》一文中研究指出社会经济的发展深刻地改变着人们之间的通信方式。高度集成化和功能的不断外延,使得手机已不限于人与人之间的通信,而是逐渐成为连接任何人与物的工具。为了应对日益增长的通信流量,发展新一代(5G)无线通信技术就显得非常必要。5G将是多种技术多种体制的融合,而且将扩展到毫米波频段,因此大幅度提高系统集成度将成为关键技术途径。射频与天线是无线系统中的关键子系统和部件,其性能优劣和集成度将直接影响系统的性能和集成度。在毫米波频段,传统的立体金属波导显然不再适合上述要求。因此,平面化的毫米波无源元件和天线就变得至关重要。本论文主要基于近十几年发展起来的基片集成波导(SIW)技术,针对下一代无线通信技术,研究并实现高性能的毫米波无源元件与天线。论文的安排如下:第一章简要介绍了一些关键无源射频元件与天线的背景、当前无线通信所面临的挑战和本论文的研究目标与内容。第二章提出了一种具有宽带和高增益特性的背腔互补叁角形环(TCSRS)天线。SIW腔用于激励TCSRS天线。首先针对单元天线进行了原理研究,然后扩展到阵列。针对28 GHz和45 GHz 5G候选频段采用0.508mm厚的Rogers5880微波基片进行了设计和实验验证。在28 GHz和45 GHz频段分别获得了 16.67%和22.2%的阻抗带宽;2×2天线阵在30 GHz和50 GHz测得的峰值增益分别为13.5 dBi和15 dBi。基于双层板结构和缝隙耦合又进一步将TCSRS天线扩展到2 × 4阵列,在48 GHz上获得的最大增益为16.28 dBi。这部分工作已发表在IEEE Trans.on Antennas and Propagation.第叁章提出了一种45 GHz频段双层板缝隙耦合2 × 2和4 × 4微带天线阵。实测的2× 2阵列天线的阻抗带宽为25%、3dB增益带宽为19%、峰值增益为14 dBi;4×4天线阵的阻抗带宽为30%、3 dB增益带宽为18%、峰值增益为17.4 dBi.第四章基于SIW技术提出了一种背腔圆极化圆形贴片(CB-(CP)2)天线,其圆形贴片谐振在TMu主模,SIW矩形腔谐振在其TE101主模。为了产生圆极化,圆形贴片天线与SIW腔的上表面通过两个几乎垂直的金属带连接。在Ka波段实现了 9.5%的阻抗带宽和2%的3 dB轴比(AR)带宽,在33.8 GHz上的峰值增益为8.1 dBi。在此基础上,通过增加更多的谐振槽又扩展实现了双频段双圆极化天线。这部分工作已录用并将发表在Wiley Interscience,Microwave and Optical Technology Letters.第五章提出了一种简单的宽带叁端口正交模耦合器(OMT)结构。该结构不需要短路销钉、金属隔板或金属角锥等。叁端口包括:2.54mm×2.54mm的方波导端口和两个正交放置的2.54mm× 1.27mm WR-10矩形波导端口。在70-95 GHz频段进行了设计和测试,带宽达到30%,仿真的插损小于0.3dB,极化隔离优于35dB。这部分工作发表在IEEE International Wireless Symposium 2015.第六章利用SIW腔的二阶凋落模提出了一种新颖的双频段滤波器,采用厚度为0.508mm的Rogers RT/Duroid 5880基片在Ka波段进行了实验验证。两个频段中心频率比为(FR)为1.073,测试的两个频带带内回波损耗优于-15dB,频带隔离度优于40dB。这部分工作发表在IEEE 2015 Asia-Pacific Microwave Conference.(本文来源于《东南大学》期刊2016-10-21)

杨俊越(DUONG,Tuan,Viet)[2](2016)在《微波毫米波高性能无源元件的研究》一文中研究指出小型化高集成度是现代微波毫米波通信技术的发展趋势,而射频无源元件是制约其小型化的主要因素之一。滤波器和双工器是微波毫米波系统中的主要无源元件,其小型化具有重要意义。本文主要针对小型化高性能微波毫米波滤波器和双工器开展研究,并将之应用于改善振荡器的噪声性能。论文的主要工作如下:1.提出了一种引入传输零点的方法,设计并研制了V波段两级和四级带通滤波器。引入的两个传输零点(TZs)可由扰动槽单独控制,分别位于61.25 GHz和68.6 GHz,而其它TZs仍然位于上阻带。双腔滤波器的分数带宽为2.5%,插入损耗为1.35 dB,回波损耗小于20 dB,带外抑制约65 dB。相关研究成果已发表在Journal of Infrared and Millimeter Waves (SCI源刊)。2.提出并研制了一种毫米波高选择性高隔离度双工器。测试结果表明,插入损耗小于1.37 dB,隔离度为70 dB。相关研究成果已发表在IEEE Microwave and Wireless Components Letters (SCI源刊)。3.基于基片集成波导(SIW)技术,提出了一种产生和控制TZs的扰动方法并设计和研制了平面集成双模滤波器。采用标准的单层PCB工艺和0.254 mm厚的Rogers5880基片制作了单腔和双腔SIW带通滤波器。相关研究成果已在IEEE 2015 Asia-Pacific Microwave Conference会议上发表。4.将SIW高选择性滤波器用于改善X波段振荡器的相位噪声(PN)性能。采用双腔高选择性SIW滤波器的振荡器PN比单腔的PN从-106.2dBc/Hz@100KHz改善到了-114.1dBc/Hz@100KHz,相关研究成果已投稿至IEEE Microw. and Wireless Comp. Letters。(本文来源于《东南大学》期刊2016-07-06)

朱熙铖[3](2015)在《微波毫米波基片参数提取与平面无源元件的设计与实现》一文中研究指出近年来,随着无线通信的飞速发展,微波低频段频谱资源日趋枯竭,开发微波高频段乃至毫米波亚毫米波频段的频谱资源已成为当前的研究热点。获取介质基片特性是设计与实现微波毫米波电路与系统的前提,厂家通常会给出介质基片在微波低频段如10GHz频率处的特性参数。然而对于微波高频段特别是毫米波亚毫米波频段,则需要设计者自己准确地提取基片的特性参数,否则设计的元部件性能可能和预期有较大的偏差。本文主要针对微波高频段以及毫米波亚毫米波频段开展基片参数的提取和一些关键无源元件的研究,提出了一种基片参数的提取方法和一种传输线传输特性的提取方法、以及几种适用于微波毫米波频段乃至亚毫米波频段的新型谐振结构,并在此基础上开展了对无源元件设计与实现的研究。论文的主要工作如下:第一章首先对基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide, SIW)腔体的损耗进行了研究,提出了一种提取基片介质材料和粗糙金属层相应参数的SIW谐振腔差分法。通过分析不同基片厚度及不同宽度的SIW腔体的无载品质因数(Unloaded Q-factor),分别获得了基片材料的介质损耗、粗糙金属层的等效导电率以及金属化通孔的金属损耗。同时,基于Newton-Raphson优化算法由SIW腔体的谐振频率得出基片材料的介电常数实部。通过对10-30GHz频率范围内Rogers5880基片复介电常数的测量与分析,验证了该方法的有效性和正确性,并讨论了粗糙金属层对基片的介电系数提取的影响。此外,利用SIW结构中电场分布只有垂直分量的特点,还可分析基片材料的各向异性特性。通过分析SIW传输线的衰减常数与SIW腔体的无载品质因数之间的关系,进而提出了利用SIW谐振腔提取SIW传输线衰减常数的新方法,其误差远小于Thru-Line等传统方法。上述研究结果已经或即将发表于IEEE APMC2012, IEEE MWCL, vol.23, no.12,2103、 IEEE Trans. on MTT, vol.63, no.1,2015。第二章提出了一种新型的叁模SIW谐振腔结构,并对其进行了深入研究。该结构是在圆形或正方形SIW谐振腔的中心加载一金属通孔。受金属通孔的影响,主模谐振频率上升至二次模谐振频率附近,而腔体的二次模谐振频率基本保持不变。在尺寸上,该结构和双模SIW谐振腔基本一致。同时腔体的上下表而保持全封闭结构,因而该腔体结构具有较高的品质因数。基于该叁模SIW谐振腔结构,设计了一组叁模SIW滤波器。同时,将测量结果与基于第一章中SIW谐振腔差分法所得参数和厂家所提供参数的仿真结果分别进行了分析和对比,结果表明第一章的SIW谐振腔差分法能在设计中有效地缩小了仿真结果和实测结果间的偏差。与双模SIW滤波器相比,叁模SIW滤波器的相对带宽和下边带频率选择特性均有一定的提升。研究结果已发表于IEEE MWCL, vol.23,no.5,2103。第叁章主要研究了具有极化扭转功能的频率选择表面。在透射式极化扭转频率选择表面(Frequency Selective Surfaces, FSSs)的设计中应用了第二章提出的叁模SIW谐振腔,该FSS能同时实现入射波和透射波极化隔离以及滤除带外信号的功能。相比于现有报道中基于双模SIW谐振腔的FSS,该FSS相对带宽增加了约57%,并在下边带引入了一个传输零点,因此FSS的频率选择特性得到了显着的改善。为了确保FSS在更宽的入射角范围内性能保持稳定,根据Antenna-Filter-Antenna Array (AFA Array)理论设计了一种小型化的SIW FSS,并对其进行了详细的原理分析。最后,设计并实现了。一种基于SIW技术的反射式FSS。在本章的频率选择表面设计中,均采用了第一章中由SIW谐振腔差分法所提取的基片参数。部分研究结果已发表在IEEE AWPL,vol.12,2013 和 IEEE Trans. on AP, vol.62, no.2,2014。第四章主要开展了基于CMOS工艺和MEMS工艺的毫米波亚毫米波传输线和无源元件的研究。首先分析了CMOS微带传输线的传输特性,给出了其100-325GHz的传播常数,测量结果和仿真结果基本一致。通过全波仿真研究了谐振腔法提取MEMS空气填充波导传输特性的可行性。同时,对比分析了空气填充的主模和高次模波导腔的特性,并基于高次模波导腔设计了一组滤波器。此外,对毫米波亚毫米波频段的频率选择表面也开展了研究。提出了一种新型“波导谐振器”结构,该结构具有优良的物理机械强度,且结构简单、易于加上。(本文来源于《东南大学》期刊2015-03-01)

王皇[4](2012)在《基于传递函数分析的毫米波片上无源元件建模技术研究》一文中研究指出毫米波技术在高速无线通信、汽车雷达以及成像等多个领域都有着广阔的应用前景。依靠硅基CMOS工艺不断进步的有力支撑,毫米波技术开始从以往价格高昂的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体工艺向硅基工艺转移,从而有望大幅降低毫米波集成电路的成本,实现推广应用。在毫米波集成电路中,片上无源元件是影响电路性能的重要元件。然而,在毫米波领域,片上无源元件在结构、性能和损耗机制等多方面都与低频领域存在很大差异,这就给毫米波片上无源元件的建模工作带来了重重困难,而模型的匮乏则又制约了毫米波集成电路设计的发展。因此,如何准确表征片上无源元件在毫米波条件下的行为特性,建立适用于毫米波领域的高精度、高效率和宽频带的片上无源元件模型是亟待解决的问题。传递函数是表征连续、线性和时不变系统的频域输入和输出关系的数学表达式。一方面,传递函数的零极点取决于电路网络的拓扑结构,复杂度等本征特性;另一方面,传递函数的极点和零点又和电路网络的一些重要电学特性(如带宽、增益和相位等)密切相关。可见,传递函数是联系电路拓扑结构与其电学特性的重要桥梁。基于传递函数的上述作用,针对毫米波片上无源元件模型面临的问题,本文主要完成了以下创新性工作:1.提出了一种片上无源元件等效电路模型的传递函数分析方法。通过分析片上螺旋电感等效电路模型的传递函数,从电路拓扑结构角度对等效电路模型的优缺点进行了研究,并对模型的拟合能力作出了评价。从理论和实验角度均证明了1-π和T模型能够表征螺旋电感的分布效应,并给出了2-π模型奇点问题的合理解释。通过10个CMOS片上螺旋电感频率至40GHz的测量S参数验证了该方法对于片上螺旋电感的有效性。2.通过结合等效电路模型与行为级模型的优势,提出了一种准确的宽频带物理尺寸可缩放模型,以及有效的参数提取方法。采用向量拟合方法,对片上螺旋电感在毫米波频段的寄生效应进行表征,提高了原有等效电路模型的高频拟合能力。采用18个CMOS螺旋电感频率至40GHz的测量S参数对本文提出的模型进行了验证。基于向量拟合方法的等效电路模型可在整个测量频率范围内与测量数据达到良好的拟合。3.将传递函数分析方法应用于片上传输线和变压器的等效电路模型。通过考虑分布式模型等效电路的零极点情况,利用该方法对电路单元的拓扑结构和级联单元数量作出了准确选择,并证明了等效电路模型的拟合能力由零极点数量决定,而非模型元件数量。基于向量拟合方法,建立了片上传输线和变压器的宽频带等效电路模型。该模型以及传递函数分析方法的准确性均通过测量S参数(片上传输线频率至50GHz,片上变压器频率至100GHz)进行了验证。本文提出的传递函数分析方法可作为确定片上无源元件等效电路模型拓扑结构的依据。(本文来源于《华东师范大学》期刊2012-03-01)

吴秉钧,于淑雯,唐申生,曹东[5](1994)在《国外毫米波同轴连接器和元件的发展概况》一文中研究指出国外毫米波同轴连接器和元件的发展概况吴秉钧,于淑雯,唐申生,曹东1引言由于毫米波系统具有方向性好、穿透力强等独特优点,所以无论在军事上和民用方面都有着极其广泛的应用前景,尤其适用于导弹制导系统、卫星通信、电子对抗、雷达工程以及各种测量仪器等领域。过去...(本文来源于《宇航计测技术》期刊1994年01期)

顾墨琳[6](1988)在《美国采用中国六家工厂生产的毫米波元件》一文中研究指出据美国刊物“微波与射频”1987年9期报导:目前在美国通过西雅图Dorado公司的技术代表可以购买到中华人民共和国六家工厂生产的、频率自18至110GHz的波导元件。这些元件包括:直波导、弯波导、扭波导、固定负载与滑动负载、固定衰减器与可变衰减器、螺钉调配器、定向耦合器、铁氧体调制器和波导开关等。这些元件已与Dorado公司各种系列产品配套。配套产品有几种机械调谐和电调体效应振荡器、平衡混频器等等。中国产的波导元件到达Dorado公司后在包装运往用户前均经过重新测试。其技术性能与英、美两国所生产的波导元件相近或相同,而其价格却要比后者明显地低。原因在于:毫米波元件的制造是需要精加工工时多和劳动强度大的工作,而中国的工资低,因此这些元件的造价仅为美国或英国的几分之一!上述大部份元件交货时间很短,表明中国国内工厂有较大的库存。(本文来源于《微波学报》期刊1988年03期)

方镇,鲁生[7](1988)在《高功率毫米波整体控制元件》一文中研究指出一种新的固态控制元件的设计方案会极大地增强和放宽从X波段到毫米波频段内的控制装置的功能。其主要特点是具有功率高、频带宽、损失小等特征。该设计方案利用装在波导体上的一个整体PIN二极管阵以取得优于以前所设计的方案的性能。PIN二极管以并联或串联方式排成阵列,利用直流电压对射频能量形成一种电子控制窗式的开关。在Ka波段,采用窗式阵列(WINAR)设计的SPST开关一般在26.5到40.0GHz波段内有0.6dB的插入损失和22dB的绝缘性。这种开关有超过500W的峰值功率和25W的平均功率的容量。(本文来源于《现代防御技术》期刊1988年02期)

陈亨远[8](1986)在《毫米波波导元件脉冲镀金工艺研究》一文中研究指出一、前言毫米波波导元件和微波波导元件一样,电镀的主要目的是为了改善电性能。为此,对电镀涂复层就提出了一些特殊的要求:1.电阻率要低,2.表面光洁度要高;3.镀层均匀性要好;4.结晶细致、孔隙率低防护性好;5.对责金属应尽量减薄镀层厚度,但又要求厚度大于电波传播的集肤深度等。对于微波波导来说,国内是采用镀银来满足上述要求的。毫米波波导元件和微波元件不同点在于:1.频率更高;2.波导的尺寸变小精度更高,如8mm 波导其工作频率为26.4~40.0千兆赫(GHz),内腔尺寸为7.111±0.02×3.556±0.02mm。频率愈高其集肤深度就愈小,对波导电镀的(本文来源于《无线电工程》期刊1986年02期)

陈亨远[9](1985)在《毫米波波导元件脉冲镀金工艺研究》一文中研究指出一、前言毫米波波导元件和微波元件不同点在于:①、频率更高,②、波导的尺寸变小,精度更高,如8mm波导其工作频率为26.4~40.0千兆赫,内腔尺寸为7.111~(±0.02)×3.5562~(±0.02)mm。频率愈高其集肤深度就愈小,对波导电镀的质量要求也更(本文来源于《电子工艺技术》期刊1985年08期)

王凤源[10](1984)在《微波、毫米波波导元件的加工》一文中研究指出一、前言近几十年来,无线电工业得到了迅速的发展,从而使微波、毫米波技术得到了广泛的应用。尤其是微波技术,不但在国际,国内各项尖端技术中,而且已经在人们生活的各个领域中也得到了充分的应用。毫米波技术随着军事上和民用的需要,随着毫米波设备的不断出现,也有了一定的发展。例如:我国国内已经使用的港口引导用毫米波雷达、炮兵使用的炮瞄雷达(372雷达)以及最近我国自行研制成功的“毫米波外弹道测速雷达”等等。(本文来源于《无线电工程》期刊1984年03期)

毫米波元件论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

小型化高集成度是现代微波毫米波通信技术的发展趋势,而射频无源元件是制约其小型化的主要因素之一。滤波器和双工器是微波毫米波系统中的主要无源元件,其小型化具有重要意义。本文主要针对小型化高性能微波毫米波滤波器和双工器开展研究,并将之应用于改善振荡器的噪声性能。论文的主要工作如下:1.提出了一种引入传输零点的方法,设计并研制了V波段两级和四级带通滤波器。引入的两个传输零点(TZs)可由扰动槽单独控制,分别位于61.25 GHz和68.6 GHz,而其它TZs仍然位于上阻带。双腔滤波器的分数带宽为2.5%,插入损耗为1.35 dB,回波损耗小于20 dB,带外抑制约65 dB。相关研究成果已发表在Journal of Infrared and Millimeter Waves (SCI源刊)。2.提出并研制了一种毫米波高选择性高隔离度双工器。测试结果表明,插入损耗小于1.37 dB,隔离度为70 dB。相关研究成果已发表在IEEE Microwave and Wireless Components Letters (SCI源刊)。3.基于基片集成波导(SIW)技术,提出了一种产生和控制TZs的扰动方法并设计和研制了平面集成双模滤波器。采用标准的单层PCB工艺和0.254 mm厚的Rogers5880基片制作了单腔和双腔SIW带通滤波器。相关研究成果已在IEEE 2015 Asia-Pacific Microwave Conference会议上发表。4.将SIW高选择性滤波器用于改善X波段振荡器的相位噪声(PN)性能。采用双腔高选择性SIW滤波器的振荡器PN比单腔的PN从-106.2dBc/Hz@100KHz改善到了-114.1dBc/Hz@100KHz,相关研究成果已投稿至IEEE Microw. and Wireless Comp. Letters。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

毫米波元件论文参考文献

[1].普莱姆(CHOUBEY,Prem,Narayan).毫米波无源元件与天线技术研究[D].东南大学.2016

[2].杨俊越(DUONG,Tuan,Viet).微波毫米波高性能无源元件的研究[D].东南大学.2016

[3].朱熙铖.微波毫米波基片参数提取与平面无源元件的设计与实现[D].东南大学.2015

[4].王皇.基于传递函数分析的毫米波片上无源元件建模技术研究[D].华东师范大学.2012

[5].吴秉钧,于淑雯,唐申生,曹东.国外毫米波同轴连接器和元件的发展概况[J].宇航计测技术.1994

[6].顾墨琳.美国采用中国六家工厂生产的毫米波元件[J].微波学报.1988

[7].方镇,鲁生.高功率毫米波整体控制元件[J].现代防御技术.1988

[8].陈亨远.毫米波波导元件脉冲镀金工艺研究[J].无线电工程.1986

[9].陈亨远.毫米波波导元件脉冲镀金工艺研究[J].电子工艺技术.1985

[10].王凤源.微波、毫米波波导元件的加工[J].无线电工程.1984

论文知识图

模芯弯曲成型毫米波波导元件工艺流程W波段CMOS压控振荡器V波段CMOS压控振荡器V波段CMOS倍频器Ⅱ多种微带谐振器温升的比较V波段CMOS倍频器Ⅰ

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