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《94GHz毫米波CMOS片上側(cè)射與端射微帶天線的研究.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、電子科技大學UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA專業(yè)學位碩士學位論文MASTERTHESISFORPROFESSIONALDEGREE(電子科技大學圖標)論文題目94GHz毫米波CMOS片上側(cè)射與端射微帶天線的研究專業(yè)學位類別工程碩士學號201222020671作者姓名王遇伯指導教師李樂偉教授分類號密級注1UDC學位論文94GHz毫米波CMOS片上側(cè)射與端射微帶天線的研究(題名和副題名)王遇伯(作者姓名)指導教師李樂偉教授電子科技大學成都(姓名、職稱、單
2、位名稱)申請學位級別碩士專業(yè)學位類別工程碩士工程領域名稱電子與通信工程提交論文日期2015.3.31論文答辯日期2015.05.05學位授予單位和日期電子科技大學2015年6月答辯委員會主席評閱人注1:注明《國際十進分類法UDC》的類號。RESEARCHON94GHZMILLIMETER-WAVESIDE-FIREANDEND-FIREMICROSTRIPON-CHIPANTENNABASEDONCMOSTECHNOLOGYAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronic
3、ScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:WangYu-BoAdvisor:ProfessorLiLe-WeiSchool:SchoolofElectronicEngineering獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導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或其它教育機構(gòu)的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志
4、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。作者簽名:日期:年月日論文使用授權(quán)本學位論文作者完全了解電子科技大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定,有權(quán)保留并向國家有關部門或機構(gòu)送交論文的復印件和磁盤,允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)電子科技大學可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索,可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編學位論文。(保密的學位論文在解密后應遵守此規(guī)定)作者簽名:導師簽名:日期:年月日摘要摘要以94GHz為中心頻率的W波段(75-110GHz)大氣窗口有寬達23GHz的帶
5、寬,是寶貴的頻譜資源。相比于紅外頻段電磁波和可見光,毫米波在大氣中衰減小,穿透性好,大部分低能見度的天氣條件對它的影響不大。諸多的優(yōu)點使毫米波適合應用在雷達與制導系統(tǒng),毫米波電子對抗,毫米波通信等諸多領域。這些促使了毫米波段固態(tài)電路、尤其是集成電路的飛速發(fā)展。集成電路擁有諸多例如體積小,大批量生產(chǎn)的成本低等優(yōu)點,而作為當前主流的集成電路制造工藝,CMOS技術是毫米波集成電路制造的上佳選擇。由于毫米波片上天線的研究對對毫米波集成電路系統(tǒng)單芯片(System-on-Chip)的實現(xiàn)具有關鍵性的意義,并且是一種提供片間與
6、片內(nèi)互連的解決方案,CMOS工藝的片上天線成為近些年國內(nèi)外研究的熱點,本文對94GHzCMOS工藝片上天線做了研究與設計。首先,本文第一章介紹了國內(nèi)外片上天線的研究現(xiàn)狀,介紹了基于低阻和高阻基底工藝的片上天線以及當前流行的片上天線技術:例如人工磁導體(AMC)技術與介質(zhì)諧振技術等。第一章還闡述了系統(tǒng)單芯片集成天線的重要性以及阻礙。第二章簡單介紹了本文天線用到的工藝和主要技術。CMOS工藝雖擁有多優(yōu)勢,但是其運用的低阻抗硅基底給片上天線研究帶來很大的困難,因為它給片上天線的輻射造成了嚴重的損耗。介質(zhì)諧振是本文用于提高
7、片上天線的效率與增益,獲得理想方向圖的關鍵手段,不同的諧振模式、好的設計能夠使片上天線性能實現(xiàn)質(zhì)的飛躍,彌補低阻硅帶來的缺陷。本文第三章我們介紹了94GHz微帶片上天線設計的基本思路和片上天線測試方案,與現(xiàn)今主流的片上天線設計思路不同,微帶天線技術為本文片上天線的設計提供了思路,因為其金屬地的結(jié)構(gòu)可以對天線輻射方向有一定的限定作用,從而減少低阻硅帶來的損耗。并且運用微帶型式可以使設計成本大大降低,增加了集成的靈活度,并且同時片上天線獲得了良好的性能。我們驗證了二氧化硅(SiO2)層的厚度的增加會使微帶結(jié)構(gòu)片上天線的
8、增益提高。第四章我們對相同結(jié)構(gòu)天線加載不同的矩形介質(zhì)塊,對不同天線結(jié)構(gòu)加載相同矩形介質(zhì)塊,得到了性能更好的片上天線,他們的尺寸非常小,并且擁有很寬的絕對帶寬和側(cè)射與端射的性能,并且在二氧化硅層非常薄的情況下達到了較高的效率與增益。關鍵詞:毫米波,CMOS工藝,微帶天線,介質(zhì)諧振IABSTRACTABSTRACTThemicrowaveatmosphericw