论文部分内容阅读
本文基于电磁场、微波技术和射频电路等理论,设计了内嵌于多层低温共烧陶瓷(LTCC)基板的太赫兹腔体带通滤波器、辐射频率为94GHz、220GHz的贴片天线,利用有限元仿真软件HFSS(High Frequency Structure Simulator)和有限积分仿真软件CST MWS对设计的波导器件进行了仿真优化,同时基于真空微电子学进行了交指慢波结构的设计。论文主要内容如下: (1)腔体滤波器设计。介绍了滤波器的基本原理和重要指标,实现了矩形空腔带通滤波器设计,在相同指标下,分别设计了三阶、四阶、五阶滤波器,通过仿真结果的对比,结果表明四阶滤波器的性能最优,即中心频率为140GHz,带宽为4GHz,带内的插入损耗大于-3dB,而回波损耗小于-20dB。并且基于设计的四阶滤波器,利用3D打印技术和进口电火花技术加工了初步的样品。 (2)贴片天线设计。本文分别设计了辐射中心频率为220GHz、94GHz的1/4波长阻抗转换匹配贴片天线,在辐射频率为94GHz时,为了减小在高频段天线辐射大量的杂乱波,提高天线的效率,设计了一种梯形基板贴片天线。 (3)微带型交指线慢波结构设计。首先介绍了决定慢波结构性能优劣的冷特性,即色散特性和耦合阻抗。完成了Ka波段慢波结构的尺寸设计,利用有限积分仿真软件CST MWS模拟分析了微带型交指线慢波结构的色散特性和耦合阻抗等冷特性,同时分析了主要尺寸参数对冷特性的影响。