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基于局部基片集成人工介质（L-SIAD）的微波谐振腔研究

作　者: 蔡敏庚
导　师: 唐万春
学　校: 南京理工大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 局部基片集成人工介质导体损耗介质损耗硅基射频集成电路
分类号: TN817
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着现代无线通信技术的飞速发展,微波电子器件日益趋向于小型化、轻量化和低成本,从而推动了全球范围内对新结构、新工艺、新材料的研究热潮。微带线作为单片微波集成电路中信号传输的主要载体,受到研究人员的广泛关注。局部基片集成人工介质(L-SIAD)结构中接地金属通孔的存在,使得微带线的分布电容增大,导致微带电路的特性阻抗减小、有效介电常数增加,进而减小微带线的宽度、缩短导波波长,有效地减小电路的尺寸。在低频小规模微带电路中,电路的损耗可忽略不计。但是随着频率的升高和电路规模的增大,电路中的总损耗会越来越大,进而对电路性能产生不可忽视的影响。本文首先介绍了微带线、局部基片集成人工介质(L-SIAD)的基本结构与特性,重点阐述了微带线中介质损耗、导体损耗的产生机理,推导了这两种损耗的计算公式。然后,文章提出了计算L-SIAD微带结构介质损耗和导体损耗的方法,并分别验证了两种方法的正确性,进而通过软件仿真,计算得到了L-SIAD结构介质损耗和导体损耗随各参数的变化情况。最后,本文介绍了L-SIAD结构在硅基集成电路和微波谐振腔中的应用。仿真计算了L-SIAD硅基集成电路的介质损耗和导体损耗,并讨论了L-SIAD结构对微波谐振腔的影响,分析了L-SIAD结构微带带通滤波器的频率特性。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
1 绪论  7-10
  1.1 研究背景及意义  7-8
  1.2 国内外研究概况  8-9
  1.3 本课题的主要工作  9-10
2 微带传输线的结构与特性  10-21
  2.1 微带线的基本结构  10-11
  2.2 微带线的特性阻抗和相速  11-13
  2.3 微带线的损耗和Q值  13-20
    2.3.1 微带线的损耗  13-19
    2.3.2 微带线的Q值  19-20
  2.4 本章小结  20-21
3 局部基片集成人工介质的结构与特性  21-48
  3.1 局部基片集成人工介质基本结构  21-22
  3.2 局部基片集成人工介质结构特性分析  22-24
  3.3 L-SIAD结构的介质损耗  24-40
    3.3.1 介质损耗的提取方法  24-29
    3.3.2 L-SIAD结构的介质损耗  29-36
    3.3.3 新型L-SIAD结构(加焊盘)的介质损耗  36-40
  3.4 L-SIAD结构的导体损耗  40-47
    3.4.1 导体损耗的提取方法  40-44
    3.4.2 新型L-SIAD结构的导体损耗  44-47
  3.5 本章小结  47-48
4 局部基片集成人工介质结构应用于硅基集成电路  48-56
  4.1 硅基集成电路概述  48-49
  4.2 基于L-SIAD结构的硅基集成电路损耗  49-55
    4.2.1 L-SIAD集成电路的介质损耗  49-53
    4.2.2 L-SIAD集成电路的导体损耗  53-55
  4.3 本章小结  55-56
5 局部基片集成人工介质结构应用于微波谐振腔  56-74
  5.1 概述  56
  5.2 L-SIAD结构环形谐振腔的特性  56-63
    5.2.1 L-SIAD结构对环形谐振腔的影响  57-61
    5.2.2 L-SIAD结构环形谐振腔的谐振模式  61-63
  5.3 L-SIAD结构开环谐振腔的特性  63-70
    5.3.1 L-SIAD结构开环谐振腔的谐振特性  63-66
    5.3.2 开口位置对L-SIAD结构开环谐振腔的影响  66-70
  5.4 L-SIAD结构带通滤波器  70-73
  5.5 本章小结  73-74
结论和工作展望  74-75
致谢  75-76
参考文献  76-79

基于局部基片集成人工介质（L-SIAD）的微波谐振腔研究

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