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共面波导集总元件及不连续性等效电路的研究

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2研究意义

1.3研究现状

1.4论文内容及结构

第二章 共面波导及等效电路提取原理

2.1共面波导及其传播特性

2.2 RCL集总参数矩阵计算

2.3电路等效原则

2.4本章小结

第三章 共面波导集总元件等效电路的提取

3.1共面波导缝隙电容

3.2共面波导交指电容

3.3共面波导圆形螺旋电感

3.4本章小结

第四章 共面波导不连续性结构等效电路提取

4.1共面波导开路端

4.2共面波导短路端

4.3共面波导直角拐角

4.4共面波导T型节

4.5共面波导十字节

4.6本章小结

第五章 等效电路模型在微波电路设计中的应用

5.1两交指电容的串联

5.2两螺旋电感的串联

5.3本章小结

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文

致谢

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摘要

现代微波电路设计依靠CAD技术可有效提高复杂电路的设计效率,依靠电路理论的微波电路设计软件集成了一些常用的微波元件。为了更好的模拟微波元件的传播特性,提取一个高精度的等效电路显得尤为重要。
  本文介绍了共面波导的一些基本概念,并详细介绍了基于静态场分析的等效电路提取原理。提取共面波导集总元件等效电路,给出基于物理尺寸的元件值,讨论物理尺寸变化对等效电路中各元件值的影响。提出了共面波导缝隙电容、交指电容、圆形螺旋电感的改进型等效电路,且各等效电路在较宽频带内(1GHz~40GHz)适用。其中圆形螺旋电感等效电路提出了π型和T型两类等效电路,两类等效电路在不同频带性能有所差异,能以较高的等效精度适用于不同场合。
  共面波导集总元件的连接需要不连续性结构的互连,部分不连续性结构起功率分配作用。本文分析共面波导多种不连续性结构不连续性原因并给出其等效电路,分别对共面波导T型节和十字节各提出两种新颖的等效电路模型。
  通过对多种共面波导集总元件和不连续性结构等效电路的提取,验证了提取方法的可行性。将提取出的等效电路与HFSS仿真结果、Ansoft designer集成模型仿真结果对比,最后对提取出的等效电路做简单应用,证明本文提取出的各等效电路具有广泛的适应性和较高的等效精度。

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