基于基片集成波导结构X波段振荡器研究

论文摘要

基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide,SIW）是近几年提出的一种可以集成于介质基片中的具有低插损、低辐射、高功率容量等特性的新的导波结构。本文以基于基片集成波导的X波段振荡器为主要研究对象,首先介绍了基片集成波导的结构、特性、分析方法和基片集成波导与微带线的过渡结构,分析了振荡器的基本理论。然后对基片集成波导谐振腔的设计原理,等效模型进行了论述,并对X波段基片集成波导谐振腔及其与微带线的过渡结构进行了设计、仿真和测试,得出了腔体内的电磁场分布及S参数,由此计算出谐振腔的品质因数。最后利用基片集成波导谐振腔的高Q值、易与平面电路集成的特点,研究了基于基片集成波导结构的X波段振荡器。首先分析了带阻式耦合和带通式耦合的结构,然后分别采用反射式和环路反馈式两种电路结构进行了设计,仿真和测试,最后分别测得振荡器振荡频率在9.94GHz时相位噪声为-75dBc/Hz@10kHz,在10.2GHz时,相位噪声为-69dBc/Hz@10kHz。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 基片集成波导产生的背景
• 1.2 基片集成波导技术应用及发展现状
• 1.3 本课题的主要研究工作
• 第二章 基片集成波导设计基础
• 2.1 基片集成波导结构及特性
• 2.2 基片集成波导结构分析方法简介
• 2.2.1 全波分析法
• 2.2.2 等效模型法
• 2.2.3 频域有限差分法
• 2.2.4 商业电磁软件仿真
• 2.3 基片集成波导与介质填充波导的等效
• 2.4 基片集成波导与微带过渡结构的实现
• 2.4.1 共面形式
• 2.4.2 异面形式
• 第三章 振荡器基本理论
• 3.1 反馈振荡器理论
• 3.2 负阻振荡器理论
• 3.3 振荡器品质因数与其相位噪声关系
• 第四章 基片集成波导谐振腔设计
• 4.1 基片集成波导谐振腔设计原理
• 4.2 X 波段基片集成波导谐振腔仿真
• 4.3 X 波段基片集成波导谐振腔测试
• 第五章 X 波段基于基片集成波导结构振荡器的实现
• 5.1 反射式振荡器实现
• 5.1.1 SIW 谐振腔与微带耦合
• 5.1.2 电路建模仿真
• 5.1.3 反射式振荡器实物测试
• 5.1.4 反射式振荡器测试结果分析
• 5.2 环路反馈式振荡器实现
• 5.2.1 SIW 谐振腔与微带耦合
• 5.2.2 电路建模仿真
• 5.2.3 环路反馈式振荡器实物测试
• 5.2.4 环路反馈式振荡器测试结果分析
• 5.3 结论
• 第六章 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间的研究成果