共平面波導集總元件設計

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姓名

高銘鴻(Ming-Hong Kao) 查詢紙本館藏

畢業系所

電機工程學系

論文名稱

共平面波導集總元件設計
(CPW lumped element design)

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摘要(中)

本論文主要在探討共平面波導不連續(discontinuity)結構特性，並提出得到等效集總元件值之方法。由串接與並接共振電路之模擬、量測結果與公式計算之結果，驗證了此法之準確性。經共平面波導不連續結構之定量分析得知，若欲得到較大的電容值，則要有較小的特性阻抗，若欲獲得較大的電感值，則要有較大的特性阻抗。
在共平面波導電容耦合四分之一波長與電感耦合二分之一波長窄頻帶通濾波器設計中，其耦合電容與電感利用論文中所提的不連續結構等效集總元件值的計算方法獲得。由上述兩濾波器的設計與製作過程，集總式濾波器電路與對應的以共平面波導傳輸線所實現的濾波器電路，兩者的模擬結果具一致性，若欲得預期結果，則於平面波導傳輸線實現濾波器電路設計時，適當調整四分之一波長與二分之一波長之長度即可。

摘要(英)

In the thesis, the characteristics of Coplanar Waveguide discontinuities are studied. A procedure for the calculation of the equivalent reactances of CPW discontinuities is presented. Simulation and measurement of the series and shunt resonators have been conducted to verify the validity of the algorithm.
The procedure of CPW equivalent lumped element value is also employed to obtain the coupling capacitance and inductance, which are required in the design of CPW capacitive-coupled quarter-wave bandpass filters and inductive-coupled half-wave bandpass filters. Good agreement between the simulation and measurement results has been obtained after the length of quarter-wave and half-wave transmission lines are adjusted.

關鍵字(中)

★ 共平面波導
★ 不連續
★ 共振腔
★ 濾波器

關鍵字(英)

★ CPW
★ discontinuity
★ resonator
★ filter

論文目次

第一章緒論 1
1.1研究動機 1
1.2章節介紹 2
第二章共平面波導不連續結構特性分析 3
2.1簡介 3
2.1.1結構 3
2.1.2優點 4
2.1.3類型 4
2.1.4損耗機制 5
2.1.5設計參數 5
2.2不連續結構分析 10
2.2.1集總元件值計算 10
2.2.2基本型電路結構 16
2.2.3 串接與並接共振電路 30
2.2.4複合型電路結構 32
2.3結語 36
第三章不連續結構在帶通濾波器上的應用 37
3.1濾波器介紹 37
3.2濾波器設計原理 37
3.2.1集總式濾波器 37
3.2.2低通至帶通濾波器的刻度轉換 39
3.2.3分散式帶通濾波器 40
3.3電容耦合四分之一波長共振腔帶通濾波器 43
3.3.1集總式電路 43
3.3.2分散式電路 44
3.4電感耦合二分之一波長共振腔帶通濾波器 47
3.4.1集總式電路 47
3.4.2分散式電路 48
3.5結語 51
第四章結論 52
參考文獻 53

參考文獻

[1] R. N. Simons, Coplanar Waveguide circuits, Components, and Systems, John Wiley＆Sons Inc., 2001
[2] Paul F. Byrd．Morris D. Friedman, Handbook of Elliptic Integrals for Engineers and Scientists, 2nd, 1971.
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[4] R.E. Collin, Foundations for Microwave Engineering, 2nd, New York, McGraw Hill,1992.
[5] K. Beilenhoff, H. Klingbeil, W. Heinrich, and H.L. Hartnagel,“Open and Short Circuits in Coplanar MMIC’s,”IEEE Trans. Microwave Theory Tech., Vol. 41, No. 9, pp.1534-1537, Sept. 1993.
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[7] K. C. Gupta et al., Microstrip Lines and Slotlines, 2nd. Artech House, Inc.,1996.
[8] Yun-Qi Fu et al.,“A Nocvel PBG Coplanar Waveguide,”IEEE Microwave and Wireless Components Letters, Vol. 11, Nove. 2001.
[9] Jong-Sik Lim et al.,“A Spiral-Shaped Defected Ground Structure for Coplanar Waveguide,”IEEE Microwave and Wireless Components Letters, Vol. 12, No. 9, Sept. 2002.

指導教授

丘增杰(T. C. Chiu)

審核日期

2003-6-20

推文