3dB微带分支线定向耦合器的小型化研究

论文摘要

移动通信技术迅猛发展,通信频率资源紧张的趋势就日益凸显,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。提高微波集成电路(MIC)和单片微波集成电路(MMIC)的集成度使微带定向耦合器的小型化理论成为发展的趋势。本文利用短截线缩短传输线的原理对微带分支线定向耦合器进行小型化的研究,用短截线小型化的微带分支线定向耦合器电路所占基板面积缩小到标准3dB微带分支线定向耦合器的44%。并利用微波仿真软件ADS ( Advanced Design System )进行仿真,得出其S参数频率特性曲线,S参数频率特性曲线满足定向耦合器的应用要求。利用非均匀的梯形微带线对定向耦合器进行小型化,非均匀梯形微带线解决了短截线在定向耦合器的电路板内部相互交叠的问题,梯形微带线小型化后的定向耦合器所占面积缩小到标准3dB微带分支线定向耦合器的60%。用梯形鱼骨型微带线作为缩短传输线的分支线对标准3dB微带分支线定向耦合器进行小型化,小型化后的定向耦合器所占基板面积仅为标准的25%,达到小型化的目的。对小型化后的定向耦合器进行仿真,仿真的S参数频率特性曲线与理论计算的S参数频率特性曲线相比,在中心频率及低于中心频率段比较吻合。定向耦合器直通端口和耦合端口相位差接近90 ,与传统微带3dB分支线定向耦合器的直通端口和耦合端口相位相差90符合。表明这种小型化的理论是有效可行的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 微带分支线定向耦合器小型化的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势
• 1.3 微波电路CAD（COMPUTER AIDED DESIGN）
• 1.4 本文主要工作内容和构成
• 第二章 标准3DB 微带分支线定向耦合器
• 2.1 标准3DB 微带分支线定向耦合器
• 2.2 标准（传统）3DB 微带分支线定向耦合器的参数
• 2.3 定向耦合器电路的散射参量S
• 2.4 微带电路的基本理论
• 2.4.1 微带线的构成
• 2.4.2 微带线特征阻抗
• 2.5 本章小结
• 第三章 利用短截线对微带分支线定向耦合器小型化
• 3.1 微带线缩短的理论
• 3.2 微带线中间加接短截线（STUB）小型化的定向耦合器
• 3.3 本章小结
• 第四章 利用梯形微带线对微带分支线定向耦合器小型化
• 4.1 梯形微带线
• 4.2 应用梯形微带线对定向耦合器小型化
• 4.2.1 利用短截线对微带分支线定向耦合器小型化
• 4.2.2 梯形微带线对微带分支线定向耦合器小型化并用ADS 仿真
• 4.3 本章小结
• 第五章 利用梯形鱼骨型微带结构对微带双分支线定向耦合器小型化
• 5.1 鱼骨型结构微带线
• 5.2 鱼骨型微带线对微带分支线定向耦合器小型化
• 5.3 梯形鱼骨型微带线结构
• 5.4 梯形鱼骨型微带结构对微带分支线定向耦合器小型化的电路参数
• 5.5 用仿真软件ADS 对梯形鱼骨型微带分支线定向耦合器进行仿真
• 5.5.1 小型化的梯形鱼骨型微带分支线定向耦合器仿真
• 5.5.2 梯形鱼骨型微带分支线定向耦合器的优化
• 5.6 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 硕士阶段公开发表的论文
• 致谢