基于左手材料的定向耦合器技術(shù)研究微波集成電路論文-wenkub.com
2025-06-15 19:16 本頁面
【正文】 他無論在理論上還是在實踐中，都給與我很大的幫助，使我得到不少的提高這對于我以后的工作和學習都有一種巨大的幫助，感謝他耐心的輔導。在我的十幾年求學歷程里，離不開父母的鼓勵和支持，是他們辛勤的勞作，無私的付出，為我創(chuàng)造良好的學習條件，我才能順利完成完成學業(yè)，感激他們一直以來對我的撫養(yǎng)與培育。回首四年，取得了些許成績，生活中有快樂也有艱辛。另外，我還要感謝大學四年和我一起走過的同學朋友對我的關(guān)心與支持，與他們一起學習、生活，讓我在大學期間生活的很充實，給我留下了很多難忘的回憶。郭謙功老師淵博的知識、嚴謹?shù)淖黠L和誨人不倦的態(tài)度給我留下了深刻的印象。經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析問題的能力、合作精神、嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L等方方面面都有很大的進步。作者簽名： 日期： 年 月 日導師簽名： 日期： 年 月 日 致 謝時間飛逝，大學的學習生活很快就要過去，在這四年的學習生活中，收獲了很多，而這些成績的取得是和一直關(guān)心幫助我的人分不開的。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學?？梢圆捎糜坝 ⒖s印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。隨著科學家們的不斷探索，人們將制造出更加豐富多樣的左手材料，將在空間技術(shù)、武器裝備、衛(wèi)星有效載荷、遙感探測等領(lǐng)域得到更加廣泛的應(yīng)用，有力地促進我國國防事業(yè)的發(fā)展?？梢姽獠ǘ巫笫植牧峡梢灾谱髂芡黄蒲苌錁O限的透鏡，可應(yīng)用于超靈敏單分子探測器，探測各種深埋于地下的武器。這些器件應(yīng)用于各種武器裝備，可以提高其性能。由于分布參數(shù)的影響，在耦合器的仿真中存在著很多的諧振點，在這次的設(shè)計中沒有找到好的解決方案。圖66 所示的對話框，對話框中輸入數(shù)字6，表示創(chuàng)建的是正六邊體模型。定義一個設(shè)計變量length。，設(shè)置求解類型。絕對帶寬的定義是 式（55）式中表示耦合器的最高工作頻率，表示耦合器的最低工作頻率。理想情況下。電壓耦合系數(shù)定義為：主通道輸入電壓（設(shè)由端口1輸入）與副通道輸出電壓（設(shè)由端口2輸出）之比，可表示為 式（52）在理想的情況下，副通道中一個端口有輸出時，另一個相反端口應(yīng)沒有輸出。稱為“分貝耦合系數(shù)”或簡稱為“分貝耦合”。的相位差。由于兩空間距為g/ 4，從圖中可見，傳輸?shù)絋4參考面上的a’波相對于a波行程上多走了（g/ 4）2=g/ 2，故相位上滯后π，因此兩波相互抵消，使得端口4的輸出功率P4=0；而端口3上的b波和b’波兩者行程一樣，故應(yīng)同向疊加，使得 式（41）在此，端口3稱為耦合臂，端口4稱為隔離臂，端口2稱為直通臂。圖中耦合孔位于波導的公共窄壁上，兩孔大小形狀相同，間距為g/ 4，若功率從端口1輸入，則稱端口1和2之間的波導為主導，端口3和4之間的波導為副波導。方向性：當功率在指定方向上傳輸時，耦合端口的輸出功率與同樣功率在相反方向傳輸時同一耦合端口的輸出功率之差。另一種為分支線定向耦合器，兩輸出端口結(jié)構(gòu)上相鄰，輸出相位差也可以實現(xiàn)90度或180度，常用語強耦合場合。盡管如此，所有類型的定向耦合器都有共通的特性：當其中一端口有微波能輸入時，其余三端口之一應(yīng)無輸出。（3）有兩個端口匹配且互易隔離的無耗可逆四端口電路必為一個理想的定向耦合器。當然調(diào)試優(yōu)化工作可以由仿真軟件協(xié)助完成。所以，匹配的性能良好的微波器件是所追求的目標。與低頻電路的設(shè)計不同，微波系統(tǒng)無論有源還是無源，都必須考慮阻抗匹配問題，阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)是設(shè)計微波電路與系統(tǒng)時采用最多的電路元件。 4. 微波四端口元器件任何一個微波系統(tǒng)都是由很多功能不同的微波器件和有源電路組成，微波器件在系統(tǒng)中起著微波能量的定向傳輸、分配、衰減、儲存、隔離、濾波、相位控制、波形轉(zhuǎn)換、阻抗匹配與變換的作用。采用雙模板輔助化學電沉積制備金屬銀樹枝狀結(jié)構(gòu)陣列，制備出大面積（平方厘米級）紅外左手材料。這種單一結(jié)構(gòu)制作方便，雙負頻段較寬。 國內(nèi)研制單一結(jié)構(gòu)同時實現(xiàn)“雙負”利用SRR環(huán)和開口金屬線組成陣列分別實現(xiàn)負磁導率和負介電常數(shù)，這種組陣方式的復雜性增加了制作難度。利用雙模板輔助化學電沉積法制備了周期性排列的金屬銀樹枝陣列，發(fā)現(xiàn)其在紅外波段具有很強的透射通帶，并且在對應(yīng)頻率表現(xiàn)出明顯的平板聚焦效應(yīng)，得到了紅外波段的左手材料。 μm的紅外線在光通信領(lǐng)域已被廣泛采用。其原理是左手介質(zhì)中能流方向和波矢方向相反，左手介質(zhì)中倏逝波表現(xiàn)為指數(shù)增強場，相當于透鏡對波進行了放大。R6D+Vk/ 美國衣阿華州立大學（ 4FM9b0qEIowa State University）的S. Foteinopoulou發(fā)表了利用光子晶體做為介質(zhì)的左手物質(zhì)理論仿真結(jié)果。FF5xe 2002年底，麻省理工學院孔金甌教授從理論上證明了左手材料存在的合理性，并稱這種人工介質(zhì)可用來制造高指向性的天線、聚焦微波波束、實現(xiàn)“完美透鏡”、用于電磁波隱身等。20 世紀90 年代，英國科學家Pendry等人受到光子晶體研究的啟發(fā)，提出了分別實現(xiàn)負介電常數(shù)和負磁導率介質(zhì)的理論模型，重新開啟了該領(lǐng)域的研究。電磁波在左手材料中的行為與在右手材料中相反，如光的負折射、負的切連科夫效應(yīng)、反多普勒效應(yīng)等。在正常的右手材料中，干涉形成的波前，即等相位面是一個錐面，電磁波能量沿此錐面的法相方向輻射出去，是向前輻射的，形成一個向后的錐角，即能量輻射的方向與粒子運動方向的夾角，可由下式計算得出： (211)其中是粒子運動的速度。全反射光束在介質(zhì)的分界面上將沿入射光波波矢量的平行分量發(fā)生側(cè)向位移現(xiàn)象，這一現(xiàn)象最早由牛頓提出，并由Goos和Hanchen在實驗上得到驗證，因此命名為GoosHanchen位移。電磁波從介質(zhì)1射向介質(zhì)2在界面處要滿足maxwell方程的邊界條件： (23)
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