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GaAs衬底共面波导不连续性结构建模技术研究

2020-11-23阅读(766)

GaAs衬底共面波导不连续性结构建模技术研究

论文摘要

共面波导作为一种性能优越、加工方便的微波传输线,正日益在MMIC电路中发挥越来越大的作用,尤其到了毫米波频段,共面波导更拥有微带线所不可比拟的性能优势。目前制约共面波导电路技术发展的最大瓶颈就是EDA工具中普遍缺乏高效实用和充分的各类共面波导不连续性结构模型。本文以国内自主GaAs MMIC工艺线背敷金属共面波导作为对象,对其各类不连续性结构的建模技术展开研究,其创新点和有价值的工作如下: 1、在借鉴国际上已有建模算法先进经验的条件下,结合等效电路模型和EM-ANN模型的优势,在业界首次提出一种等效电路训练人工神经网络模型算法,即EC-ANN算法,很好地兼顾了模型的效率和精度,为以后开发高效实用的无源器件工程模型提供了新的解决方案: 2、第一次将EC-ANN建模算法用于国内GaAs工艺线背敷金属共面波导不连续性结构的模型开发,建立了特定工艺上包括螺旋电感、MIM电容、薄膜电阻等集总元件在内的十二种不连续性结构模型,模型适用频率达到40GHz,经过在片测试检验后效果良好; 3、以Agilent-ADS为设计环境,EC-ANN算法为基础,成功开发出国内第一个共面波导不连续性结构模型设计包（HIEECPWKit）,极大地方便了使用该批模型的电路设计与优化,大大提高了模型实用价值; 4、在比国外先进设计包具有更高效率的基础上,率先利用该设计包进行背敷金属共面波导4dB宽带（15-25GHz）功分器和20GHz带通滤波器设计,前者通过全波仿真验证,后者经过流片加工和测试分析验证,结果令人满意。 本论文以自创的EC-ANN算法为工具,针对国内自主GaAs MMIC工艺线,结合Agilent ADS设计环境,完成了背敷金属共面波导不连续性结构模型开发的整个技术流程,为将来类似的无源结构工程应用模型的开发提供了一条完整的思路。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 1 绪论
  • 1.1 元器件建模在RF／微波IC设计中的重要作用
  • 1.2 共面波导及其优点
  • 1.3 现有共面波导元器件建模方法
  • 1.4 本文的主要工作和内容安排
  • 参考文献
  • 2 共面波导结构与性能概述
  • 2.1 共面波导种类和应用
  • 2.2 常规共面波导
  • 2.3背敷金属共面波导.
  • 2.4 有限接地面共面波导
  • 2.5 共面波导不连续结构和集总元件
  • 2.6 本章小结
  • 参考文献
  • 3 人工神经网络及其在RF／微波领域的应用
  • 3.1 介绍
  • 3.2 BP前馈神经网络
  • 3.3 常用训练算法
  • 3.4 人工神经网络在RF／微波领域的应用
  • 3.5 神经网络仿真工具的算法实现
  • 3.6 本章小结
  • 参考文献
  • 4 EC-ANN算法及其在共面波导不连续性结构建模中的应用
  • 4.1 引言
  • 4.2 EC-ANN算法原理
  • 4.3 模型训练样本参数提取
  • 4.4 模型训练
  • 4.5 模型验证
  • 4.6 本章小结
  • 参考文献
  • 5 基于Agilent-ADS的共面波导不连续性结构EC-ANN模型及设计包开发
  • 5.1 ADS设计包（Design Kit）介绍
  • CPWkit开发流程'>5.2 HIEECPWkit开发流程
  • 5.3 设计环境电路验证与比较
  • 5.4 本章小结
  • 参考文献
  • 6 总结与展望
  • 致谢
  • 攻读博士学位期间发表和录用的学术论文

    • 相关论文文献

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