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《微波調(diào)諧鈦酸鍶鋇薄膜與其新型摻雜系列薄膜的性能.研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得電子科技大學(xué)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。簽名：壟絲鎏整日期：力圓艫年j7月鄉(xiāng)日關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本學(xué)位論文作者完全了解電子科技大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)電子科技大學(xué)可以將學(xué)位論
2、文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定)簽名：趔’導(dǎo)師簽名：日期：7，口第一章緒論1．1引言鈦酸鍶鋇薄膜因介電常數(shù)與外電場之間良好的非線性關(guān)系在介質(zhì)移相器等微波調(diào)諧器件具有廣泛的應(yīng)用前景。所謂微波調(diào)諧，是指電磁介質(zhì)在微波頻率下的相對介電常數(shù)或磁導(dǎo)率可通過外加電場或磁場被調(diào)節(jié)的特性。這一特性在現(xiàn)代相控陣?yán)走_技術(shù)等領(lǐng)域有著極其重要的地位和廣泛的應(yīng)用。作為雷達技術(shù)的佼佼者，相控陣?yán)走_在近三十年來取得了輝煌的成就，已經(jīng)應(yīng)用到預(yù)警、引導(dǎo)、測量、制導(dǎo)、火控和超視距探測
3、等領(lǐng)域。載體平臺涉及陸、海、空、天【l】。目前各國致力研究的相控陣?yán)走_比傳統(tǒng)機械掃描雷達在掃描速度、精確性、可靠性等方面具有無可比擬的優(yōu)越性，可實現(xiàn)對多個目標(biāo)的快速和精確跟蹤。一般雷達對目標(biāo)的搜索用機械掃描，不但搜索速度有限，而且一旦發(fā)現(xiàn)目標(biāo)進入跟蹤就不能顧及來自其他方向的目標(biāo)【2】。相控陣?yán)走_無機械慣性，可高速掃描，現(xiàn)代相控陣?yán)走_進行一個全程掃描僅需幾微秒【3J；能同時進行多目標(biāo)的搜索和跟蹤；具備更大的孔徑功率乘積，天線本身不必轉(zhuǎn)動，天線孔徑尺寸可以做得很大從而提高雷達的角分辨率及總的輻射功率。相控陣?yán)走_的發(fā)展經(jīng)歷了三個階段：第一代——無源相控陣
4、如愛國者(PATRIOT)；第二代——應(yīng)用分立元器件的有源固態(tài)陣如鋪路爪(PAVEPAWS)；第三代——應(yīng)用單片微波集成電路的相控陣如IRIDIUM公司的L波段衛(wèi)星有源陣【4，5J。盡管相控陣?yán)走_以其特有的功能和優(yōu)勢在軍用雷達領(lǐng)域受到廣泛重視，然而其發(fā)展與應(yīng)用的進程卻比較緩慢，其主要原因是相控陣?yán)走_的成本和復(fù)雜性都很高[61。據(jù)估計無源相控陣?yán)走_的天線系統(tǒng)占雷達價格的40％．50％，有源相控陣?yán)走_的天線系統(tǒng)占到70％．80％【_71。移相器的費用一般占整個天線陣的一半。因此，為了降低相控陣天線的成本，開發(fā)新材料進而研制低成本的移相器意義重大。相控陣
5、雷達是相控陣天線的一種應(yīng)用，是由眾多的天線單元組成的陣列，每個單元向一定空間輻射一定幅度和相位的微波信號，疊加成整個系統(tǒng)的輻射波束，因此只要連續(xù)地改變單元之間的相位，便能完成波束的空間掃描【2,8,9】。其基本結(jié)構(gòu)如圖1—1所示。電r科技大學(xué)碩士學(xué)位論文年棗_作為相控陣天線核心器件的移相器，隨著外加電場或磁場的變化，其組成材料的介電常數(shù)或磁導(dǎo)率相應(yīng)變化，因而一定頻率的微波信號通過時引起相位變化從而達到調(diào)節(jié)控相移量的目的，如圖1—2所小。FCoupledMicrostrip／、閣I-2耦音徽帶線鐵電移項器結(jié)構(gòu)簡圖移相器的性§}直接決定著相控陣T／R收
6、發(fā)組件的工作頻率、響應(yīng)速度、插入損耗、功率、體積等重要技術(shù)指標(biāo)[1“?，F(xiàn)代相控陣的發(fā)展要求移相器必須具有成本低、速度快、精度高、體積小等特點。目前相控陣天線主要使用鐵氧體移相器，利用鐵氧體碰導(dǎo)率可由外加磁場調(diào)制的性贗，通過改變旃加磁場的大小調(diào)節(jié)相移量。鐵氧體器件雖然性能良好(調(diào)諧率和O因子都較高)．但其調(diào)諧電路復(fù)雜，體積龐大，功耗高，價格昂貴，大大限第一章緒論制了其應(yīng)用，鐵氧體移相器主要用于軍事領(lǐng)域。為了解決這些問題，人們從上世紀(jì)九十年代起就致力于鐵氧體單片集成電路的研究，但迄今還并未取得太大的進展。目前，半導(dǎo)體技術(shù)廣泛用于集成微波調(diào)諧電路，利用P
7、IN二極管、變?nèi)荻O管或場效應(yīng)管的電容連續(xù)可調(diào)特性達到調(diào)諧的目的。然而，半導(dǎo)體移相器在微波頻率下Q因子低，而且半導(dǎo)體調(diào)諧電路具有功率容量低、帶寬窄等難以克服的缺點。MEMS移相器通過改變類似平行金屬板電容器間距的方法改變電容量以實現(xiàn)對電路相移量的調(diào)節(jié)，顯著地提高了O因子，且功耗較小。然而MEMS移相器對環(huán)境溫度和濕度非常敏感，導(dǎo)致其可靠性相當(dāng)差，功率處理能力低、響應(yīng)速度慢等。基于新型鐵電材料的移相器，成本比鐵氧體移相器低約一個數(shù)量級，響應(yīng)速度比半導(dǎo)體移相器更快，幾乎是瞬時的(<1ns)，而功耗與MEMS器件相當(dāng)，具有功率容量大、工作溫度范圍寬等優(yōu)點
8、，且易制成平面結(jié)構(gòu)，具有發(fā)展集成器件的潛力，從表l一1的比較可以明顯看出。表1-1幾種移相器的性能比較參數(shù)半導(dǎo)體MEMS鐵
