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微波电路三维集成及其辅助设计软件研究

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摘要

随着通信、航天等技术的发展，现代通信系统对微波器件的小型化和宽频带提出了越来越高的要求，这就迫使微波电路向三维集成发展。故如何实现三维电路层间信号传递成为微波集成电路发展的瓶颈之一。为此本文主要做了以下两方面工作。
　　 引入三维集成原则，并以此为基础构建三维过渡结构。三维集成原则从基础元件的电磁场组成机理出发，首先使基础元件在三维空间的组件内，以最自然的方式实现最优配置；然后按照结构匹配原则，以微波技术中最常见的导波结构来构建三维微波集成电路中必须的功能组件。通过这种方式构建的电路无需垂直结构，实现同一层及不同层间信号的最佳耦合及传递。构建了以下三维过渡结构：微带线-微带线过渡、微带线-槽线过渡、微带线-带状线三通接头，并将设计出的过渡模型用HFSS仿真，验证设计的正确性。
　　 开发了一款用于三维微波集成电路设计的辅助软件，该软件能够实现以下功能：
　　 (1)基础元件的分析和综合，并提供一些常用参数，如等效介电常数、损耗、电长度等的计算；
　　 (2)融入三维集成原则设计思想，提供过渡结构的基本模型，实现过渡结构的设计功能。
　　 本软件利用MFC AppWizard的对话框应用程序框架实现，利用标签页实现不同模型界面之间的选择和切换，借助AutoCAD绘制带有标注的电路模型，通过数据库和C++语言编程结合，实现数据的读取和消息响应函数的编写，通过VisualBasic 6.0的一个控件Microsoft Chart Control实现数据的后处理。最后以微带线、微带线-槽线过渡结构为例，用开发的软件进行了仿真，验证了软件的正确性。

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