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随着人类信息化的进程,频谱资源特别是射频波段的资源日益紧张,当前对个人通信、卫星通信以及遥感遥测等领域电子系统的研究已经深入至毫米波甚至更高的频段。而且,随着科技的进步,人们对毫米波系统的性能要求愈来愈高。就毫米波通信系统而言,为了得到比较好的通信质量以及降低成本,毫米波收发组件的技术研究始终是研究的重点之一。
本文主要是就毫米波收发组件中发射机设计使用到的干扰抑制技术进行了研究:收发组件中实际使用的微带线都是放在一个金属腔体里,以屏蔽外界对其的干扰。金属腔体本身也是一种传输线,为了避免电磁波的微带模式由于不连续性等原因激发的波导模式在腔体内传播,从而引起信号串扰等有害现象,同时为了避免发射机通道内增益过高导致自激现象的出现,通常需要采用一些结构来抑制腔体波导模式的传播,增加隔离度。横向隔墙就是其中一种。本文利用HFSS研究了毫米波系统中的隔墙技术,分析了不同的隔墙尺寸、基片介电常数及多个隔墙情况下,微带腔体中隔墙结构对电磁波传输特性的影响,并给出了在工作频率下的拟合公式方便日后设计时使用。
另外,发射机中常常要使用GaAs的MMIC芯片,不可避免得要注意芯片间以及芯片与信号走线的互连问题。金丝键合互连结构一方面不容易变形和脱落,另一方面可以适应芯片工作时由于温度变化带来的热胀冷缩的影响,目前来说仍然是毫米波电路中广泛应用的一种互连结构,若是信号与MMIC焊盘金丝键合得不理想,不但会使毫米波信号损耗还较易激发出高次模影响收发组件性能。本文采用商用三维电磁场软件CST就信号线与MMIC芯片之间键合金丝的拱高、跨距和金丝根数对毫米波信号的影响进行了建模分析和仿真优化。