博碩士論文 90523008 詳細資訊




以作者查詢圖書館館藏 以作者查詢臺灣博碩士 以作者查詢全國書目 勘誤回報 、線上人數:10 、訪客IP:3.93.74.227
姓名 王胤晴(Yin-Ching Wang)  查詢紙本館藏   畢業系所 通訊工程學系
論文名稱 毫米波頻段共平面波導微波電路與積體電路之設計
(Millimeter wave CPW passive circuits and MMICs)
相關論文
★ 增強型異質結構高速移導率電晶體大信號模型之建立及其在微波放大器之應用★ 空乏型暨增強型Metamorphic HEMT之製作與研究
★ 增強型與空乏型砷化鋁鎵/砷化銦鎵假晶格高電子遷移率電晶體: 元件特性、模型與電路應用★ 氧化鋁基板上微波功率放大器之研製
★ 氧化鋁基板上積體化微波降頻器電路之研製★ 順序特徵結構設計研究及其應用在特徵模子去耦合與最小特徵值靈敏度
★ 順序特徵結構設計研究及其應用在最大強健穩定度與最小迴授增益★ LDMOS功率電晶體元件設計、特性分析及其模型之建立
★ CMOS無線通訊接收端模組之設計與實現★ 積體化微波被動元件之研製與2.4GHz射頻電路設計
★ 異質結構高速移導率電晶體模擬、製作與大訊號模型之建立★ 氧化鋁基板微波電路積體化之2.4 GHz接收端模組研製
★ 氧化鋁基板上積體化被動元件及其微波電路設計與研製★ 二維至三維微波被動元件與射頻電路之設計與研製
★ CMOS射頻無線通訊發射端電路設計★ 次微米金氧半場效電晶體高頻大訊號模型及應用於微波積體電路之研究
檔案 [Endnote RIS 格式]    [Bibtex 格式]    [相關文章]   [文章引用]   [完整記錄]   [館藏目錄]   [檢視]  [下載]
  1. 本電子論文使用權限為同意立即開放。
  2. 已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的,進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
  3. 請遵守中華民國著作權法之相關規定,切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送,以免觸法。

摘要(中) 摘 要
本論文目的主要是在利用共平面波導易於接地,串接電路比一般微帶線容易設計,且與主動元件共平面,易於製作的特性,配合low-k介電材料苯並環丁烯(benzocyclobutene) 低介電常數(k~2.65)、低正切損耗(loss tangent~0.0008)、與金屬及基板附著度良好,易於貫孔及多層金屬製程的特性,設計並製作毫米波頻段不連續電路t-junction、低通與帯通濾波器、Lange coupler與MIC增益放大器等電路於陶瓷基板(Al2O3)上。
在濾波器設計方面,我們是利用開路端並聯傳輸線配合巴特渥斯濾波器原型設計低通濾波器;至於帯通濾波器則是利用四分之一波長短路端並聯傳輸線配合導納反轉器進行設計,並針對製程難易度改良原有架構。在Lange coupler設計方面,除了設計了一個常見的共平面波導的架構外,也針對面積縮小化設計一個新的架構。而MIC增益放大器則是採用穩懋公司所製造的主動元件PHEMT,利用打線的方式將主動元件與自行設計製作的匹配網路連在一起。以上電路佈局都是利用電磁模擬軟體進行模擬,並將量測與模擬結果進行比較分析。
在第五章的部分則是配合穩懋公司所提供的PHEMT MMIC製程,設計一壓控震盪器與一平衡式功率放大器。壓控振盪器是利用並聯回授的方式設計,而可變電容的部分則是利用閘極與汲極接面電容Cgd,經由調整閘極偏壓的方式調整其電容值,進而改變振盪器的操作頻率。而平衡式功率放大器則是由Lange coupler與兩級功率放大器所構成。Lange coupler的加入,可使得功率放大器穩定性與線性度提高,且輸出功率為單一功率放大器的兩倍。以上兩個電路的設計都是利用模擬軟體進行模擬,並將量測與模擬結果進行比較分析。
從以上電路之設計模擬與特性量測結果的吻合度觀察,我們可以驗證陶瓷基板上在毫米波頻段薄膜製程技術之可行性,並藉由PHEMT MMIC製程的提供,使得我們更了解射頻電路的設計,並期望朝著整合包括接收端與發射端之射頻前端電路來努力。
關鍵字(中) ★ 共平面波導
★ 微波電路
★ 積體電路
★ 毫米波頻段
關鍵字(英) ★ MMICs
★ passive circuits
★ CPW
★ Millimeter wave
論文目次 目錄
第一章 序論………………………………….…………………….…1
§1.1 研究動機…………………………………………………………1
§1.2 論文綱要………………………………………..………………..3
第二章 共平面波導基本特性之探討……..…………………………4
§2.1 簡介………………………………………………………………4
§2.2 共平面波導特性之研究…………………………………………6
§2.3 共平面波導不連續性之研究………………………………....…11
§2.3.1 開路端與短路端傳輸線特性之研究……………………11
§2.3.2 直角轉彎電路之設計與研製……………………………14
§2.3.3 T型接面電路之設計與研製…………………………….16
§2.4 結語……………………………………….……………..……….20
第三章 低通、帶通濾波器及藍基耦合器設計與製作…….…….....21
§3.1 簡介……………………………………………….…..………….21
§3.2 集總式濾波器設計原理……………………………..……….….22
§3.2.1 濾波器介紹……………………….…………..………….22
§3.2.2 低通與帯通濾波器設計方式…………….…………….. 23
§3.3 分散式帶通濾波器設計原理…………………..….…………….28
§3.3.1 傳輸線共振器…………………………...……………….28
§3.3.2 阻抗與導納反轉器………………………...…………….31
§ 3.4 共平面波導低通濾波器設計與製作………...…………...……41
§3.4.1 K頻段低通濾波器模擬與量測……………..………......41
§3.4.2 Ka頻段低通濾波器模擬與量測……………….……….44
§3.5 共平面波導帶通濾波器設計與製作…………………...……….47
§3.5.1 K頻段帶通濾波器(BCB Bridge)模擬與量測…………..47
§3.5.2 K頻段帶通濾波器(Under Bridge)模擬與量測………..52
§3.6 共平面波導藍基耦合器設計與製作………..……….………….57
§3.6.1 藍基耦合器原理………………………...………..……...57
§3.6.2 藍基耦合器模擬與量測……………...…………….61
§3.6.2.1 傳統式共平面波導藍基耦合器……...………….61
§3.6.2.2 改良式共平面波導藍基耦合器……...…...……..65
§3.7 結語………………..………………………………….………….70
第四章 K頻段共平面波導單級放大器之設計與製作……………..71
§4.1 簡介………………………………...……………………….71
§4.2 放大器的基本原理………………….…..……………….…72
§4.2.1 偏壓點選擇……………………………….…....…….72
§4.2.2 穩定性的考量…………………………….…..…..….73
§4.2.2 功率增益………………………………….….………76
§4.3 放大器之設計………………………………………………80
§4.4 放大器之製作…………..…………………………………..88
§4.5 放大器之量測………………………………………………91
§4.6 結語…………………………………………………………93
第五章 Ka頻段壓控振盪器與平衡式功率放大器之設計…………..94
§5.1 簡介…………...……………………………..…………….94
§5.2 28GHz壓控振盪器之設計……………………………….96
§5.2.1 振盪器之基本原理………………...………………..96
§5.2.2 相位雜訊……………………...…………………….100
§5.2.3 壓控振盪器電路設計與模擬…………………...….102
§5.2.4 壓控振盪器電路量測……………………...……….107
§5.3 28GHz平衡式功率放大器之設計………………………110
§5.3.1 平衡式功率放大器之設計原理及規格…...…….…110
§5.3.2 功率級的設計……………………...………….……112
§5.3.3 增益級的設計………………………...……….……115
§5.3.4 級間匹配……………………………...…...………..117
§5.3.5 平衡式功率放大器模擬結果…………………..…..118
§5.4 結語…………...……………………………………….…122
第六章 結論…………………………………………………….…….124
參考文獻………………………………………………………………125
參考文獻 參考文獻
[1] C. P. Wen, “Coplanar waveguide: A surface strip transmission line
suitable for nonreciprocal gyromagnetic device application,” IEEE
Trans. Microwave Theory Tech., vol. 17, pp. 1087-1090, Dec. 1969.
[2] C.Veyres and V.F.Hanna,”Extension of the Application of Conformal Mapping Techniques to Coplanar Lines with Finite Dimension,”Int.J.Electron,Vol.48,No.1,pp.47-56,Jan.1980
[3] S.Gevorgain , L.J.P. Linner and E.L.Kollberg,”CAD Models for Shielded Multilayered CPW,”IEEE Trans.Microwave Theory Tech,Vol43,No.4,pp.772-779.April 1995.
[4] Book name”FOUNDATIONS OF INTERCONNECT AND MICROSTRIP DESIGN”, Tuthor:T.C.EDWARDS AND M.B.STEER, Publishing house:WILEY
[5] Rayit,A.K, Characteristics and Applications of Coplanar Waveguide and its Discontinuities ,PHD Dissertation , University of Bradford(UK),1997.
[6] Open and short circuits in coplanar MMIC's
Beilenhoff, K.; Klingbeil, H.; Heinrich, W.; Hartnagel, H.L.;
Microwave Theory and Techniques, IEEE Transactions on , Volume: 41 Issue: 9 , Sep 1993
Page(s): 1534 -1537
[7] Computation of equivalent circuits of CPW discontinuities using quasi-static spectral domain method
Mirshekar-Syahkal, D.;
Microwave Theory and Techniques, IEEE Transactions on , Volume: 44 Issue: 6 , Jun 1996
Page(s): 979 –984
[8] A class of novel uniplanar series resonators and their implementation in original applications
Hettak, K.; Dib, N.; Sheta, A.-F.; Toutain, S.;
Microwave Theory and Techniques, IEEE Transactions on , Volume: 46 Issue: 9 , Sep 1998
Page(s): 1270 -1276
[9] Transmission lines and passive elements for multilayer coplanar circuits on silicon
Warns, C.; Menzel, W.; Schumacher, H.;
Microwave Theory and Techniques, IEEE Transactions on , Volume: 46 Issue: 5 , May 1998
Page(s): 616 -622
[10] A three-dimensional finite-difference calculation of equivalent capacitances of coplanar waveguide discontinuities
Naghed, M.; Wolff, I.;
Microwave Symposium Digest, 1990., IEEE MTT-S International , 8-10 May 1990
Page(s): 1143 -1146 vol.3
[11] Equivalent capacitances of coplanar waveguide discontinuities and interdigitated capacitors using a three-dimensional finite difference method
Naghed, M.; Wolff, I.;
Microwave Theory and Techniques, IEEE Transactions on , Volume: 38 Issue: 12 , 8-10 May 1990
Page(s): 1808 –1815
[12] G.Gonzalez , “Microwave transistor Amplifier Analysis and Design” ,Prentice Hall, 1994, p209.
[13] 書名:微波通訊半導體電路,原著:本城和彥,編譯:呂學士,出版社:全華科技圖書股份有限公司
[14] G.D. Vendelin, A.M. Pavio, U.L. Rohde, Microwave Circuit Design Using Linear and Nonlinear Techniques, John Wiley & Sons, Inc.,1990.
[15] 邱思函, ”氧化鋁基板上積體化微波降頻器電路之研製,” 碩士論文, 國立中央大學, 2000
[16] 何建廷, ” 氧化鋁基板上微波功率放大器之研製,” 碩士論文, 國立中央大學, 2000
[17] 吳瑞峰, ” 氧化鋁基板上積體化被動元件及其微波電路設計與研製,”碩士論文,國立中央大學, 2002
[18] 蘇碩彬,”異質接面雙極性電晶體之大訊號模型建立及其在功率放大器之應用,”碩士論文,國立中央大學, 2002
[19] 張文華,”共面波導帶通濾波器之研究,”碩士論文,國立台灣大學,2000
[20] 張振元,”共面波導帶通濾波器之設計,”碩士論文,國立台灣大學, 2001
[21] 簡練,”共平面波導Ka頻段低雜訊與功率放大器之研製,”碩士論文,國立交通大學,2000
[22] 吳宏龍,”共平面波導Ka頻段次諧波混頻器,”碩士論文,國立交通大學,2000
[23] 書名:微波工程,原著:David M.Pozar,譯者:郭仁財,出版社:高立圖書有限公司
指導教授 詹益仁(Yi-Jen Chan) 審核日期 2003-6-25
推文 facebook   plurk   twitter   funp   google   live   udn   HD   myshare   reddit   netvibes   friend   youpush   delicious   baidu   
網路書籤 Google bookmarks   del.icio.us   hemidemi   myshare   

若有論文相關問題,請聯絡國立中央大學圖書館推廣服務組 TEL:(03)422-7151轉57407,或E-mail聯絡  - 隱私權政策聲明