传输线转换与多层互连技术分析

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1、目录硕士论文4微带到槽线过渡的设计及应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。314．1微带到槽线过渡介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯314．2微带到槽线共面过渡结构的设计分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯324．2．1结构的介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．324．2．2结构的场匹配⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．334．2-3结构的阻抗匹配⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。344．2．4结构设计和仿真结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．364．3基于共面波导及微带一槽线过渡的功分器的

2、设计分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．384．3．1共面波导的基本特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．384．3．2设计原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯394．3．3等效电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．414．3．4结果与讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．434．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯465SIW-微带的垂直互连设计及分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯475．1背景介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯475．2多层电路中过孔的分析

3、及等效电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯475．3SIW-微带的垂直互连设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯495．3．1设计原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯495．3．2等效电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯505．3．3仿真结果及讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．535．4本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．536总结与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．546．1本论文的工作总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．5

4、46．2存在的问题与解决方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．54致谢．．．⋯．．．．⋯⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯⋯．．．．．．．．．．．．．56参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．57IV1绪论1．1本课题的研究背景1873年，麦克斯韦出版了他的《论电和磁》，这是一部继牛顿的《自然哲学的数学原理》之后的一部最重要的物理学经典，奠定了经典电磁场理论的基础，极大地推动了现代文明的进程。这一经典理论，是麦克

5、斯韦用公式建立起来的，即麦克斯韦方程，它从宏观上描述了电现象和磁现象。之后在1898年，赫兹通过一系列的实验，证明了电磁波的存在。1898年，马可尼第一次发射了无线电；1901年，他发射的无线电信息成功穿越大西洋。自此，无线电技术诞生了，并迅速发展，但主要是在高频和甚高频的范围。直到第二次世界大战期间，伴随着雷达的出现和发展，微波理论和技术才真正受到人们的重视。微波是指频率在300MHz．300GHz的交变电流信号。最初是在二战期间应用于军事领域，即雷达。雷达利用电磁波对目标进行探测，通过发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，从而获得有关目标的一些信息，如：距离、方位等

6、。随着现代科学技术的飞速发展，微波的应用也变得更加广泛，在军事和民用方面都得到了极为广泛的应用，如导航、气象探测、大地测量、工业检测和交通管理等方面。在工业方面，人们利用微波的热效应，发明了微波炉，将微波能的应用商品化。同时微波加热还具有消毒、清洁的作用。微波热效应的另一个重要用途就是微波生物医学，利用微波的热效应来治疗各种疾病，典型的应用是微波肿瘤治疗。利用微波治疗肿瘤具有精度高，风险低的优点，极大地增强了医生在手术过程中的信心。微波的另一个大的应用是微波通信，包括微波多路通信、微波中继通信、散射通信、移动通信和卫星通信。这是利用了微波频率高、频带宽、信息量大的特点，

7、针对不同频段所具有的特点，作不同用途的通信。例如S到Ku波段的微波用于基地通信，而毫米波则用于空间与空间之间的通信【lJ。微波的用途之广，促使人们不断研究各种微波器件。低耗传输微波功率的波导和传输线的发展是微波工程发展的里程碑之一。早期的微波系统，主要利用波导和同轴线作为传输媒介。传统的波导虽具有功率容量大、低损耗、传输功率高等优点，但它体积大，价格高，而同轴线也不易于制作复杂的微波元件。随后平面传输线的出现提供了另一种选择。微波平面传输线包括带状线、微带线、槽线、共面波导，共面带状线等。这些平面传输线具有结构紧凑，价格低廉，可靠性好等优