ImageVerifierCode 换一换
格式:DOC , 页数:36 ,大小:1.27MB ,
资源ID:2799350      下载积分:10 金币
快捷注册下载
登录下载
邮箱/手机:
温馨提示:
快捷下载时,用户名和密码都是您填写的邮箱或者手机号,方便查询和重复下载(系统自动生成)。 如填写123,账号就是123,密码也是123。
特别说明:
请自助下载,系统不会自动发送文件的哦; 如果您已付费,想二次下载,请登录后访问:我的下载记录
支付方式: 支付宝    微信支付   
验证码:   换一换

开通VIP
 

温馨提示:由于个人手机设置不同,如果发现不能下载,请复制以下地址【https://www.zixin.com.cn/docdown/2799350.html】到电脑端继续下载(重复下载【60天内】不扣币)。

已注册用户请登录:
账号:
密码:
验证码:   换一换
  忘记密码?
三方登录: 微信登录   QQ登录  

开通VIP折扣优惠下载文档

            查看会员权益                  [ 下载后找不到文档?]

填表反馈(24小时):  下载求助     关注领币    退款申请

开具发票请登录PC端进行申请

   平台协调中心        【在线客服】        免费申请共赢上传

权利声明

1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前可先查看【教您几个在下载文档中可以更好的避免被坑】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时联系平台进行协调解决,联系【微信客服】、【QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【版权申诉】”,意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:0574-28810668;投诉电话:18658249818。

注意事项

本文(基于平面微带谐振腔的微波产生技术研究--毕业论文.doc)为本站上传会员【胜****】主动上传,咨信网仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知咨信网(发送邮件至1219186828@qq.com、拔打电话4009-655-100或【 微信客服】、【 QQ客服】),核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
温馨提示:如果因为网速或其他原因下载失败请重新下载,重复下载【60天内】不扣币。 服务填表

基于平面微带谐振腔的微波产生技术研究--毕业论文.doc

1、 基于平面微带谐振器的微波产生技术研究 摘要:随着科学技术的快速发展,微波技术发挥着非常关键的作用。对于微波形成的整个技术而言,平面微带谐振器因具备高品质因子、高性能等优势获得了人们的重视。现代通讯技术逐渐朝着高集成度趋势进行,因为微带谐振器可集成特点,具有非常可观的市场前景。本文着重介绍微带线相关理论及微带线特征参数,然后研究了平面微带线谐振器方程式,并就平面微带线谐振器的品质因子、谐振频率及衰减常数展开探究和分析。同时还就矩形微带线谐振器,圆环微带线谐振器,圆盘微带线谐振器及三角形微带线谐振器的特性做出探讨。还针对矩形微带线谐振器和圆环微带线谐振器的重点指标谐振频率、品质因子及衰减常数

2、做出仿真研究。根据仿真结果表明,其品质因子均处在一个数量级中,品质因子大小主要是和衰减常数、谐振频率有关。若波长较小,则谐振频率较大,品质因子也较大。 关键词:平面微带线;谐振器;谐振频率;品质因子;衰减常数 Study on microwave generation technique based on planar microstrip resonator Abstract: With the rapid development of science and technology, microwave technology plays a very important role

3、 For the whole technology of microwave forming, planar microstrip resonators have attracted much attention because of their high quality factor and high performance. Modern communication technology is developing towards high integration, because microstrip resonators can be integrated and have a ve

4、ry large market prospect. This paper focuses on the characteristics of microstrip line theory and microstrip line parameters, and then study the planar microstrip line resonator equation, and the quality factor, the planar microstrip line resonator resonant frequency and attenuation constant inquiry

5、 and analysis. At the same time, the characteristics of rectangular microstrip resonators, ring microstrip resonators, microstrip microstrip resonators and triangular microstrip resonators are discussed. The resonant frequency, quality factor and attenuation constant of rectangular microstrip resona

6、tors and ring microstrip resonators are studied by simulation. According to the simulation results, the quality factors are all in an order of magnitude, and the quality factor is mainly related to the attenuation constant and resonance frequency. If the wavelength is small, the resonant frequency i

7、s larger and the quality factor is larger. Key words: planar microstrip line; resonantor; resonant frequency; quality factor; attenuation constant; II 目 录 1引言 1 1.1微波的特性 1 1.2微波谐振器的介绍 2 2平面微带线的基本特征 2 2.1平面微带线简介 2 2.2平面微带线的特性 4 3平面微带谐振器的基本特性 6 3.1矩形微带线谐振器 6 3.2圆环微带线谐振器 8 3.3圆盘微带线谐

8、振器 9 3.4三角形微带线谐振器 10 4平面微带线谐振器的仿真 11 4.1矩形微带线谐振器仿真 11 4.2圆环微带线谐振器仿真 22 5结束语 28 参考文献 30 致 谢 31 II 1引言 1.1微波的特性 二十一世纪以来,通讯技术获得了快速进步和应用,同时微波技术作为通讯技术领域至关重要的一部分,其实际应用的范围与深度均呈现出快速发展的趋势,在这里主要以平面微带谐振腔微波技术获得了人们的认可和关注。针对微波形成的技术而言,由于平面微带线谐振器具备高品质因子、高性能等优势,而且使用非常便捷、普遍。现阶段针对平面微带线谐振器微波技术探究和开发,在模

9、型设计方面不够全面,同时模型参数的精度仍有待提升。 微波技术主要是起源于二战中的雷达技术,进入21世纪,微波技术继续在广播、有线电视、电话和无线通信领域扮演着越来越重要的角色,在其他领域如工农业等应用中也初露锋芒。我国的微波能技术在工业上也有了更多的应用。 对于整个无线电波而言,微波波长最短。由于微波非常短小,其所应用元器,装置的规格相类似,就低频电路而言,其规格要比波长小,因此在某个时间点,电路中传输的电流值保持一致,元件参数聚集起来;对于高频电路而言,元件参数主要是按照空间布置,也就是分布参数。 相对于低频电波而言,微波有主要具有下属优势: (1)高频特性 微波的振荡

10、频率非常大,一秒震荡频率就高达3亿次。因为相对于低频电波而言,微波频率要超过数个数量级,部分效用在低频段内展现不明显,只不过在微波波段内便可以十分明确地进行展现。 (2)似光形 微波波长都要比全世界中的普通物质短,甚至是处在相同数量级,所以微波发射至宏观物质内(比方说房屋、船舶、舰艇等),就会出现明显的反射效用,其非常类似于光波特性,不仅仅能够如同光传输,同时还严格按照波动规律。比方说多普乐效用。 (3)散射特性 当电波发射至相关物质时,其发生波不仅仅会出现相关反射,同时将出现相应的散射,在这里将该物质称作为散射体,散射主要是通过入射波与其相关散射体间彼此交互所产生的,所以散射波会

11、包含散射体的部分特征,比方说时域、频域、相位等数据资源。人们主要是就各个物体散射特征展开测量,并由此来获得相应的数据信息,从而完成目标辨认,作为完成微波遥感等技术的重要方式。 (4)穿透电离层 由于微波存在高频震荡,同时还可以射穿高空电离层,同时微波还不会发射至电离层后出现反射,该特征同样还能够用于卫星通讯。此外,由于受到天线视距的限制,其往往应用于地表通信,借助于中继站进行信息传递,便能够实现跨区域微波通讯。 现阶段,微波技术作为科研的重要发现和技术进步。经过多年的发展和创新,其已经得到普遍使用,并逐渐成为相对较完善的科类,并且获得人们的认可的关注,举例来说通讯、雷达、导航等方面。

12、 1.2微波谐振器的介绍 对于微波技术而言,具备储能及选频特征的设备就是微波谐振器,其作为使用范围非常大的微波元件。低频段时常常选取集中参数电感L及电容C构成谐振回路,但是频率到达微波频段以后,由于趋肤效应引起的欧姆损耗,由介质引起的介质损耗和辐射引起的损耗明显提高,谐振回路的Q值在很大程度上降低了。同时,随着频率的提高,电感和电容的值很大的降低,一方面减少储存空间,使得谐振回路的Q值及功率容量等性能明显降低;另一方面由于L和C太小,其在工艺结构上难以实现。因此,在微波技术中采用的是波导型腔、同轴性腔、微带谐振器、介质谐振器等谐振器(腔)。谐振腔是微波谐振电路和微波放大电器的重要组

13、成部分。 微波谐振器的基本参数有: (1)谐振波长(谐振频率):微波谐振器发生谐振的频率就是谐振频率。由于谐振器能够在很多个离散频率中产生谐振,因为谐振频率其实表示为相关模式场量产生的谐振频率,于无限大介质内相应波长就是谐振波长。 (2)微波谐振腔的品质因子:品质因子作为微波谐振器主要参数,其表示出谐振器选取性的优缺点及耗能规模。 (3)等效电导G0。 2平面微带线的基本特征 2.1平面微带线简介 平面微带线作为构建微波集成电路重点成分,其主要是将微波集成电路内不同的有源、无源部件衔接起来,从而创建出电容、滤波器、谐振器等元件,通过与不同有源固态器件进行衔接能够形成集成放大

14、器等。平面微带线能够认作是由平行双导线转变而成。具体见图1。 图1微带线的演变 平面微带线规格空间较小,而且非常轻,便于生产制造,同时还能够和固态器件相接通,因为微波集成电路使用的非常普遍。其主要通过介质基片导带及其下接地板构建来的,所有平面微带线通过薄膜工艺进行开发生产,基片采取介电常数较大的石英材质,导带选择良导体材质。 因为平面微带线介质主要是通过空气、介质基片构建而来的混杂体系,具有纵向分量,所以从根本而言其并非横电磁场。基于相应的规格空间,若其纵向分量非常小,那么就能够认作是波,换而言之就是准波。 平面微带线主要是在弱色散区运作,将平面微带线运行方式认作是波

15、通过该“准静态探究法”能够用来研究其阻抗。具体表达式如下: (1) 仅需求得平面微带线相速及电容C,那么便能够获得其特性阻抗。若其周边采取相对介电常数闭封,那么其相速=/,单位长度分布电容=,而特性阻抗表达式如下: (2) 对于具体平面微带线而言,在介质空气内其相速为/<<区域,单位长度发布电容<<区域。特性阻抗维持/<<区域。所以在这里应该采取等效介电值,保持在1与间。那么该等效平面微带线相速、波长、发布电容及特性阻抗各自是: (3) (4)

16、 (5) (6) 在这里采取保角转换法来获得平面微带线发布电容与空气分布电容的比值就是等效介电值,表示填充因子。 (7) 用于显示介质填充状况。若,那么,意味着填充物为空气。在这里值保持在范围内,为平面微带线尺寸函数,其表达式如下: (8) 2.2平面微带线的特性 传导线衰减主要包括导体衰减、介质衰减及辐射衰减,导体衰减主要是由传导线导体损耗所造成的。因为趋肤效用,导体衰减通常聚集发生于导体外表,尤其在高频状况时,趋肤效用降

17、低导体相应截面积,进一步加大该消耗,导体损耗是造成传导线内衰减的重要部分。如果要降低介质衰减,应该采取损耗角正切值偏低的基片材质,比方说钻石、石英等。 相对于波导、同轴线而言,平面微带线发生的衰减更大,如果是不计较辐射衰减的成分,那么还会包括导体损耗及介质损耗。 3平面微带谐振器的基本特性 3.1矩形微带线谐振器 通过平面微带制造出的谐振器就是微带谐振器。其类型非常繁多,比方说两边分别为短路和开路的型、两边短路或两边开路型。 因为微带具备介质基片,所以其制造模式中形成短路非常有难度,而形成开路就比较简便。而且还要注意微带中心导带出现终断并非标准开路。因为中心导带末端具

18、有过剩电流与电荷以及能量辐射。 如从图中可以看出矩形微带线是将介质基片导体制造为矩形。其主要是于形式下运作,所以与同轴线谐振腔非常相似。两端短路或开路形成谐振器,平面微带线一边短路一边开路形成谐振器。 图2 矩形微带线谐振器 平面微带线终端开路长为,那么导入端阻抗表达式: (12) 在这里是平面微带线波导波长,结合并联谐振,能够求出: (13) 结合串联,能够求出: (14) 因为平面微带线具有介质基片,所以在制造方面形成开路非常简单,可要形成短路则非常难。所以在此通常

19、选取开路形态,相对于同轴线而言,平面微带线导带终断并不是处于标准开路,也就是不计较辐射衰减,由于边缘效用其实就是接地电容,同时电容能够作为传导线原理处置。在这里采取不持续电容,其主要用于加长微带线,所以平面微带线节谐振腔具体长度要低于运算所求谐振长度。两边开路的微带谐振器谐振公式: (15) 其中是具体导带长度;是缩小长度。平面微带线内求解边缘电容方式,能够得到表达式: (16) 其中与各自是中心导带宽度与介质基片厚度。若,那么式中误差将不超过百分之四 相应的微带谐振器谐振表达式:

20、 (17) 矩形微带线谐振器的空载品质因子采取 (18) 在这里通过求得储存能量,每单位储存能量是,在这里表示沿线传导功率,表示相速,通过得到功率损耗,所以应该求解沿线变动率: (19) 在这里是衰减常数: (20) 同时因此 (21) 若是平面微带线导体衰减常数(): (22) 因为矩形微带线谐振器损耗相对更高,因此其品质因子较低,

21、若两端发生短路,品质因子保持范围中;若两端为开路,品质因子保持数十至数百范围,一边开路要超过两边。 3.2圆环微带线谐振器 从下图中可以看出,圆环微带线谐振主要将介质基片中导体带创建为圆环形,而该谐振形式为,主模是。若平面微带线平均周长是平面微带线带内波长整数倍,那么电波就可以由带内产生可靠的行波振荡。导体环和接地板相应环形区域便就是电壁,2个同轴圆柱体侧表面就是磁壁,能够采取电壁和磁壁形式思维对比分析空腔谐振器。 图3 圆环微带线谐振器 由于应该防止高次振荡形式,环大小规格应该如下: (23) 其中环宽,平均半径。通常而言

22、因为比较低,则。在这里T形式谐振波长计算式如下: (24) 还有环平均半径要避免过小,不然将会导致变窄。从下图中震荡形式可知,该形式仅仅出现,及分量;主模T于接地板与环形导带内保持闭合状况,所以其辐射衰减相对较低,因此模微带环形腔值差不多和微带线值相一致。 图4 环形谐振腔 3.3圆盘微带线谐振器 从图5中可以看出圆盘微带线谐振器中介质基片导体带为圆环状,该谐振器能够较好的和微带线进行耦合,其中谐振器震荡形式为T,主模为T。该谐振器品质因子较大。 图5 圆盘微带线谐振器 其能够采取标准电壁和磁壁模型进行探究,电壁为导体圆盘和圆盘相

23、关接地板模块,磁壁为附属圆柱面。该电壁和磁壁所覆盖区域内为放置介质圆柱腔。只不过由于该圆柱相对较小,场沿长度无法出现半波长变动,也就是电磁场形式和长度不存在关联性。其圆盘半径R与谐振频率关系式为: (25) 其空载品质因子表达式为: (26) 在这里为基片宽度(mm);为导体电导率();为谐振频率()为边缘效用等效介电值;圆盘、圆环微带线谐振器品质因子均处于相同数量级中。 3.4三角形微带线谐振器 三角形微带线谐振器也是非常普遍的微带线谐振器,相对于圆盘形而言,其辐射因数非常大,所以对于低衰减来说具

24、有非常大的优点 等边三角形谐振器谐振波数: (27) 其中为边长,整数及要求如下 (28) 若是能够实现以下随便一组值便可以获得主模 (29) 该主模波数为 (30) 等腰三角形谐振要求如下 (31) 其中a为等腰三角形腰长,m=0,n=1主模谐振波数满足 (32) 4平面微带线谐振器的仿真 文章着重阐述了矩形,圆盘形,

25、圆环形以及三角形微带线谐振器的特征,而在实际应用中普遍使用矩形和圆环形微带线谐振器,在这里本文就该2种微带线谐振器展开仿真研究。 4.1矩形微带线谐振器仿真 (1)矩形微带线谐振器品质因子仿真 因为矩形微带线谐振器与同轴线谐振器结构相似,形激励起准模,由于该谐振腔两边为短路,所欲腔内电波不断反射出现驻波。而正z传导的正向波与负z传导反向波累加至其场分配如下 (33) (34) 其中=“+”,“-”分别为正负向。 通过把式(29)算入边界求出: (35) 因此电磁场计算公式为:

26、 (36) (37) 由此说明其为驻波布置,其波长主要与有关,彼此表达式由式()进行确认。其品质因子最终得出: (38) 因为谐振腔仅存在唯一端面,所以其端面功耗为的。结合以上表达式便能够求得谐振值: (39) 前面表达式主要是将微带线谐振器与同轴型谐振器相匹配,所以在制造技术方面必须保持两边短路,而现实操作中难以实现。通常采取的微带线谐振器没有全为短路的,所以品质因子方面,一端开路要明显超出两端开路。其谐振计算表达式为,其为两边开路微带线谐振器。通常采用,介质基片宽度。矩形微带线谐振器开路

27、两边会出现辐射衰减,势必使其品质因子减小,还有和邻电路发生耦合。衰减各自为导体衰减,介质衰减,辐射衰减,在这里指表达式如下: (40) 导体衰减和介质衰减计算公式如下: (41) (42) 其中表示微带线导体衰减常数,若是介质基片非常窄,那么宽度要求如下: ㎝ (43) 由于辐射衰减非常低,所以不对其加以计算。为。一般而言,》》。也就是说腔体值通常是由导体衰减相关。所起其品质因子表达式如下:

28、 (44) a.矩形微带线谐振器品质因子和谐振波长的仿真 若介质基片是由陶质构成,等效介电值为7,微带线衰减常数=,微带线波导波长保持在范围内,矩形微带线谐振器和谐振波长仿真代码为: 仿真图如下: 图6矩形微带线谐振器波导波长与品质因子仿真 从图中可以发现,谐振波长;谐振波长,谐振波长;因此矩形微带线谐振器品质因子和谐振波长之间具有负相关联系,如果波长较小,那么其频率更大,且品质因子更高。矩形微带线谐振器不仅仅和波长具有关联性,同时和微带线衰减常数存在一定关系。 b.矩形微带线谐振器的品质因子与衰减常数仿真 矩形微带线谐振器的品质因

29、子和导体衰减之间存在关联性,波导波长是,衰减常数保持在范围内,矩形微带线谐振器的品质因子和导体衰减常数仿真为: 仿真图如下: 图7 矩形微带线谐振器衰减常数与品质因子仿真 从图中能够看出,若衰减常数 。因此矩形谐振器品质因子和衰减常数之间为负相关联系,若衰减常数偏小,那么其品质因子更高。其中,微带谐振器值和基片宽度、特性阻抗存在关联性。就短路线而言;基片宽且特性阻抗小的更优质。就开路线而言,基片应该偏薄,不然将会出现较大的辐射衰减。 矩形微带线谐振器的频率仿真 因为微带存在介质基片,所以其制造技术方面无法实现短路,而开路相对简便。为此,微带中心导带终断

30、并非属于标准开路。这主要因为中心导带末端还具有过剩电流与电荷,同时还会有辐射损耗。 微带线谐振必须要达到其谐振要求,矩形谐振器在发生谐振过程中,能够将其当做是长为开路线,谐振线长度是的倍数。 (45) 由上式联立可求得矩形微带线谐振器的谐振频率的表达式为 (46) 上式中c为光速,是等效介电值。 (47) 为等效长度当,时。 (48) 根据式()和()能够发现,矩形谐振器的频率和相对介电

31、常数中心导带宽度以及介质基片宽度进存在关联性。 表1 常用物体的介电常数 物体 介电常数 温度(℃) 物体 介电常数 温度(℃) 水蒸气 1.00785 140.0~150.0 氦 1.000074 0 气态溴 1.0128 180.00 氮 1.00026 0 氧 1.3051 0 气态汞 1.00074 400.0 氩 1.00056 0 硫化氢 1.004 0 空气 1.000585 0 乙醚 4.335 0 真空 1.0 20.0 甲醇 33.7 20.0 液态二氧化碳 1.585 20.0

32、水 81.5 14.0 乙醇 25.7 16.3 液态氦 1.058 -253.0 液态氨 16.2 -207.8 液态氧 1.465 0 液态氢 1.22 -182.0 液态氯 1.9 20.0 液态氮 2.28 20.0 松节油 2.2 煤油 2.0~4.0 油漆 3.5 苯 2.283 氧化铍 9.0 甘油 45.8 固体醋酸 4.1 2.0 固体氨 4.01 -90.0 聚苯乙烯 2.4~2.6 20.0 石腊 2.0~2.1 -5.0 超高频瓷 7.0~8.5

33、 无线电瓷 6~6.5 16.0 橡胶 2.0~3.0 二氧化钡 106.0 纸 2.5 硬橡胶 4.3 15%水湿砂 2.0~8.0 干砂 2.5 木头 2.8 金刚石 约2~8 冰 3.0~4.0 琥珀 2.8 赛璐璐 4.0~11.0 虫胶 3.3 黄磷 4.2 玻璃 4.1 碳 6.0~8.0 硫 5.5~16.5 花岗石 8.3 云母 7~9 食盐 7.5 大理石 6.2 通过式()和()可以求出

34、 (49) a.矩形微带线谐振器谐振频率和比值仿真 若是介质基片由陶质构成,等效介电值是,,保持在0-3频率范围,谐振频率和比值仿真代码为: 仿真图如下: 图8矩形微带线谐振器w/h的比值与频率的仿真 从图中能够发现比值

35、越大,矩形谐振器频率则越小,通常所开发矩形微带线。若,则谐振频率MHz。 b.矩形微带线谐振器的谐振频率和介电常数仿真 若,,,介电常数保持在范围内。则其仿真代码为: 仿真图如下: 图9 矩形微带线谐振器频率与等效介电值关系仿真 从图9能够发现,等效介电值越大,则矩形谐振器频率越小。在采用纸材质时,其等效介电值, 频率;如果采用碳材质,其, 。 c.矩形微带线谐振器的谐振频率和导体长度仿真. 根据仿真分析可知,谐振频率主要是与矩形微带线长度l存在关联性,若,介质基片为陶质构造,等效介电值指等于l保持在变动谐振频率和基片中导体总长l所开发仿真代码为:

36、 仿真图如下: 图10 矩形微带线谐振器的频率与导体长度l的关系 从上图可知,若等效介电值保持不变的前提下,矩形谐振器频率和介质基片导体长度保持线性关联性,随着导体不断加长,其频率逐渐减小。在导体总长cm,谐振频率;导体总长cm,谐振频率。 谐振频率主要是和、l有关。所以矩形谐振器品质因子不仅仅和衰减常数存在关联性,同时和微带线规格存在较大联系。一般将介质基片中导带宽度w设定为介质基片厚度h的倍,能够得到更好的结果。 4.2圆环微带线谐振器仿真 圆环形谐振器谐振形式,导体环和接地板相关环形区域就是电壁,2个同轴圆柱体侧表面就是磁壁,能

37、够采取电壁和磁壁模型思维就空腔谐振器进行对比。下标,m是半圆周中场量产生极大值数量,n为径向中场量的极大值数量,p为腔体总长中场量极大值数量。震荡形式场量方程式如下 (50) 由式及其谐振腔的推导公式,可以求出模式为谐振腔的品质因子是: (51) 因为圆环微带线谐振器的模式是,所以=1。故: (52) 由上可知,圆环谐振器品质因子和谐振腔规格,震荡方式,谐振波长及谐振器材质存在关联性。在这里就圆环谐振器展开仿真分析,重点基于进行仿真。从图4能够发现,接地板与环形倒带间整体保持闭合形态,其辐射衰减非常低,因此模微带线值差不多和

38、微带线值一致。 (1)圆环微带线谐振器仿真 其模品质因子表达式如下: (53) 式(53)中,其中分别为导体损耗与介质损耗。 a.圆环微带线谐振器品质因子与谐振波长仿真 若介质基片采用陶质构成,等效介电值等于7,圆环谐振器衰减常数等于,谐振波长保持在范围中,则所开发品质因子仿真代码为: 仿真图如下: 图11圆环微带线谐振器品质因子与谐振波长的关系 从图11能够发现,谐振波长越大,其频率越低,品质因子越低。如果要具备高品质因子,那么则要求具备较大频率。若,则 ;若,则 。 b.圆环微带线谐振器品质因子与衰减常数仿

39、真 圆环微带线谐振器的品质因子同样与其衰减常数不存在关联性,若谐振波长等于,则等效介电值为7,衰减常数保持在范围,圆环品质因子仿真程序为: 仿真图片如下: 图12圆环微带线谐振器品质因子与衰减常数关系 如图12所示,衰减常数,。,。从图中可以看出,随着增大,其品质因子逐渐减小,导体损耗与质损形成。因为趋肤效用,导体损耗重点发生于导体外表,对于高频状况而言,趋肤效用降低导致导体截面积缩小,使其损耗增加,其于微带线衰减内发挥关键效用。介质衰减主要是因为时变电场流通介质过程中,因为介质分子彼此极化及晶格持续接触,所以其自身会出现热损失。 (2) 圆环微带线谐振器

40、谐振频率仿真 结合圆环谐振器谐振因素,在过程中 (54) 式(54)联立可得 (55) a.圆环微带线谐振器谐振频率与平均半径仿真 若介质基片由陶质构成,等效介电值是,平均半径和谐振频率仿真代码为: 仿真图如下: 图13 圆环微带线谐振器频率与平均半径关系 根据图13能够发现,平均半径越大,则其频率逐渐降低。圆环平均半径应该保持合理规格,如果值讲非常低,完成非常难,设平均半径,则其频率。 若微带线平均周长能够被微带线带内波长整除,其电波就可以于带内产

41、生可靠行波振荡。因此仅仅要求达到平均周长为微带线内波长所整除便能够产生谐振。由于需要防止高次波产生。 b.圆环微带线谐振器谐振频率与介电常数仿真 若平均半径,等效介电值保持在范围内,谐振频率仿真代码为: 仿真图如下: 图14圆环微带线谐振器频率与等效介电值关系 由图15可知,等效介电值越大,则其谐振频率越低。其中介质基片采取陶质材料,, ;若介质基片采用干砂材料,则,。 总结:通过对矩形、圆环微带线谐振器进行比较可知,其品质因子均处于相同的数量级中,同时品质因子大小均与衰减常数、谐振频率有关。随着波长的减小,谐振频率逐渐增大,品质因子也逐渐增大。

42、相对于矩形而言,圆环微带线谐振器所引发微波谐振频率更大,所以圆环谐振器的高频显然更加优质。只不过圆环谐振器在形成微波的时候还会出现高次波,而矩形却不存在,所以其微波品质显然要低于矩形谐振器。同时其彼此构造存在差异性,因此导致谐振模式同样存在差异性,且运行模同样能存在差别。矩形微谐振器作为准模,圆环微谐振器运行主模为。圆环线谐振器的介质基片导带处于闭紧闭状态,因此其辐射衰减相对较小,而矩形微谐振器需要达到相应的尺寸规格才可不计算辐射衰减,因此,圆环谐振腔在这方面优势明显。 5结束语 二十一世纪以来,随着市场经济和信息技术的快速发展,通信技术早就作为生产生活中非常重要的一环。微带线谐振器作为微

43、波集成电路元件,因为它的品质因子非常高,而且性能稳定可靠,获得了市场认可和关注。由于人们对信息传输的品质及效率有着更高的追求,当前通讯技术也朝着高集成度趋势进军,因此微带线谐振器可集成属性,其拥有者非常广阔的市场前景。 文章重点介绍矩形微带线谐振器,圆环形微带线谐振器,圆盘形微带线谐振器,三角形微带线谐振器的构架及其属性。探讨各自的运行方式与优劣势,同时就各自谐振要求,衰减常数,品质因子展开探究。同时部分微带线构架未能具体举例说明。针对哪种模式的低导体能耗,低介质能耗的传导线均能够实现谐振器。 本文所研发系统主要说明微波属性及微波谐振器,探讨微带线传导特征,获得部分微带线相关特征参数,同时

44、还列举平面微带线谐振器,并就其特征和优势展开说明。平面微带线谐振器品质因子主要是和谐振频率、衰减常数、材质规格等存在较大关联性。然后借助于就矩形、圆环形微带线谐振器展开仿真研究,分析得出品质因子主要和谐振频率、衰减常数存在关联性。在对数据信息作出探究的基础上,整体上获得预设效果。只不过在现实生活中,由于微带线短路相对难以完成,要获得较大值,应该全面降低辐射衰减,同时还应该更加精准地设计平面微带线基片规格,使其衰减常数就品质因子作用更加明显,从而防止高次模规定平面微带线构造规格的创建需要深入健全和改进。 参考文献 [1]李英

45、微波毫米波光子学[M].西安电子科技大学.2003.6. [2]王齐春,何建国.微波光子研究动态[J].光电子技术.2002.4. [3]周波,张汉一,郑小平等.微波光子学动态,激光与红外[J].2006.2. [4]鲍吉龙,姚英等.利用超短光脉冲产生宽频带微波脉冲,通信学报[J].1998.2. [5]梁虹,普园媛,梁洁。信号与线性系统分析—基于MATALAB的方法与实现[M]. 高等教育出版社,2006.5. [6]谢处方,饶克谨。电磁场与电磁波[M]. 高等教育出版社,2006.1. [7]赵家升,杨显清,王园,胡皓全.电磁场与波[M].电子科技大学出版社,1997. [

46、8]王文祥,微波工程技术[M].北京:国防工业出版社,2009.4. [9]赵春晖.微波技术[M].哈尔滨工程大学出版社,2001.8. [10]廖承恩.微波技术基础[M]. 西安电子科技大学出版社,1990.7. [11]闫润卿,李英惠.微波技术基础[M].北京理工大学出版社,1984.4. [12]范寿康,李进,曲丽荣.微波技术、微波电路及天线[M].机械工业出版社,2008.7 [13]赫崇骏,韩永宁,袁乃昌等.微波电路[M].长沙:国防科技大学出版社,1999. [14]杨祥林,张兆镗,张祖舜.微波器件原理[M].北京:电子工业出版社,1994. [15]李大年.微波原理

47、与技术[M].北京:北京师范大学出版社,1994. [16]徐孔义,王文祥.变截面波导开放式谐振腔的研究[M].成都电讯工程学院学报1984(1). [17]李緖益,电磁场与微波技术[M].华南理工大学出版社,2000. 致 谢 在毕业论文完成之际,意味着大学学习生涯接近尾声。回首这几年的学习时光,心中感慨万千,尤其是在撰写毕业论文的过程中,我遇到了很多困难,正是在林宏博士、关老师的悉心指导下,我才能攻克各种难题,顺利完成毕业论文。在此,我要对你们说一声谢谢,同时也要向你们道一声“辛苦了”。 另外还要感谢我的父母,谢谢你们一直以来的关怀和支持,

48、使我克服重重难关,不断成长! 最后,还要感谢母校每一位老师,谢谢你们一直以来的教导,谢谢你们为我提供了这么好的一个学习平台。 1. 基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究 2. 基于单片机的嵌入式Web服务器的研究 3. MOTOROLA单片机MC68HC(8)05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究 4. 基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制 5. 基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究 6. 基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正(STR)调节器 7. 单片机控制的二级倒立摆系统的研究 8. 基于增强

49、型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现 9. 基于单片机的蓄电池自动监测系统 10. 基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究 11. 基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究 12. 基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发 13. 基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制 14. 基于单片机的自动找平控制系统研究 15. 基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发 16. 基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发 17. 模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现 18. 一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制

50、 19. 基于双单片机冲床数控系统的研究 20. 基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制 21. 基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制 22. 基于单片机的软起动器的研究和设计 23. 基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究 24. 基于单片机的机电产品控制系统开发 25. 基于PIC单片机的智能手机充电器 26. 基于单片机的实时内核设计及其应用研究 27. 基于单片机的远程抄表系统的设计与研究 28. 基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制 29. 基于微型光谱仪的单片机系统 30. 单片机系统软件构件开发的技

移动网页_全站_页脚广告1

关于我们      便捷服务       自信AI       AI导航        抽奖活动

©2010-2026 宁波自信网络信息技术有限公司  版权所有

客服电话:0574-28810668  投诉电话:18658249818

gongan.png浙公网安备33021202000488号   

icp.png浙ICP备2021020529号-1  |  浙B2-20240490  

关注我们 :微信公众号    抖音    微博    LOFTER 

客服