微波第5章微波电路与系统简介

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1、第五章微波电路与系统简介1.《微波电路》，郝崇峻编，1999；2.《微波固体电路》黄香馥等成电出版社，1988；3.《微带电路》清华《微带电路》编写组，1978。[参考书]§5.1微波电路发展简介微波电路是现代通信、雷达、导航、遥感等系统的重要组成部分。从20、30年代发展至今，已得到长足的发展。一、第二次世界大战期间雷达的应用，使微波电路尤其是功率微波电路得到迅猛发展。典型标志：1．信号源：电真空器件—磁控管、速调管、行波管。2．传输线：波导管、同轴线。特点：重量大、体积大、成本高、使用不便。二、60年代的两大进展研制成功多种微波固态器件：肖特

2、基势垒混频二极管、开关用PIN管、倍频变容管、负阻振荡用GUNN氏管…微波平面传输线的深入研究与实用化：﹡结构：带状线、标准微带线、…﹡材料：εr↑tgδ↓体积↓重量↓的基片。﹡电路：无源—匹配网络、滤波网络。有源—（早期）混和集成电路（MIC）。三、70～80年代半导体技术水平迅速提高，使固体器件性能提高（成本、体积、重量）。出现了：GaAsFET，使MIC进入成熟阶段，成为通信、雷达、电子对抗的主导电路。MIC特点：1．电路加工迅速，便于批量生产，成本低、精度高，性能稳定可靠，指标较高；（与波导比：省时、省力、省钱）2．一般为平面电路，便于器

3、件的安装与调试；3．基片εr大，体积小，重量轻，便于系统的小型化；4．功率容量不够大，一般小于500瓦（中小功率）。四、80～90年代驱动：1．军用、民用需求刺激；2．半导体工艺水平达到0.1µm技术。MMIC特点（与MIC比）1、减少有源器件封装，从而减少管壳分布参数的有害影响，工作频带大大加宽，使多倍频程电路能实现：如：DC～3GHz，DC～10GHz，DC～40GHz；2、减少焊点，提高可靠性和寿命期；3、体积更小，重量更轻；4、开发周期进一步缩短，成本进一步降低（批量，不调整）；5、指标尚不够高（主要是功率不够大）。MIC发展方向中、小功

4、率MIC完全取代电真空器件。大功率仍由电真空器件统治。§5.2微带电路简介1、集中参数型集成电路：L、C、R集总参数，尺寸<<λ，连接有源器件构成集成电路。2、分布参数型集成电路（微带集成电路）电路元件由微带线构成，其尺寸～λ。一、微波集成电路种类：3.两种微波集成电路的比较①集中参数型：工作频带宽，某些电路元件（如滤波器）特性理想、集成度高、工艺复杂、电路元件精度难以提高、电路特性一致性差。②分布参数型：精确印刷使电路质量高，批量制作使成本低，电路一致性好（特别无源集成电路），应用广。二、微波集成电路的特点：部件小型化，轻量化；生产成本低，周期

5、短；可靠性高；指标高；损耗大（Q值比同轴线低一个数量级，比波导低两个数量级）；传输功率不够大，限于中小功率（<500W）。微带滤波器分类①按功率分：反射式、耗散式；②按频率分：低通、高通、带通、带阻；§5.3微带电路举例理想滤波器特性曲线：滤波器参数定义带宽概念：插入损耗：抑制度：（ILm：最小插入损耗）回波损耗：低通原型滤波器及其典型响应微波滤波器应用一般应用：几乎所有微波接收机、发射机、测试系统。特种应用：电子支援措施（ESM）接收机、卫星通信、移动通信、直播卫星、PCM通信、微波调频多工器。最平坦响应切比雪夫响应椭圆函数响应低通滤波器ADS

6、仿真平台低通滤波器的设计低通滤波器测试曲线微带低通滤波器的设计用高低阻抗线实现LC梯形网络小型化微带带通滤波器设计介电常数r＝2.6基片厚度h＝0.8mm铜箔厚度T＝0.035mm仿真曲线图测试曲线图尺寸：12.714mm2GHz微带带通滤波器2GHz接收机设计版图毫米波弹速测试系统信号处理机IM-W95毫米波干涉仪微波反射板弹头炮管Vrf0f0＋fd微波系统简介雷达超外差接收机