【摘 要】
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伴随着无线通信系统多模式、多功能和小型化等领域的快速发展,对于射频前端微波器件的要求也越来越高。传统微波器件功能单一,器件集成度低,且器件数量大幅度增加。这些问题
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伴随着无线通信系统多模式、多功能和小型化等领域的快速发展,对于射频前端微波器件的要求也越来越高。传统微波器件功能单一,器件集成度低,且器件数量大幅度增加。这些问题造成器件之间的电磁干扰越来越严重,针对当前所遇到的问题,具有多功能的微波器件受到越来越多的科研工作者关注。自上世纪六十年代指标多功能化的重构电路被提出以来,几十年来对于多功能化电路的研究一直是热点之一。目前在微波领域中,大多数多功能器件所能实现的是在单个微波器件下指标的多功能设计,没有更进一步地实现多个微波器件的多功能化设计。目前微波领域大多数的微波无源器件的工作原理都是通过控制器件中电流的传导来控制电磁场的分布,微波领域由于本身受限于电磁分布、传播的复杂性,在微波领域利用数字电路的多功能手段很难实现。本文中首先对二氧化钒进行了微波领域应用的研究,得到其相变前后的电导率高达10~3次幂,测试了其在2GHz-6GHz频段内相变前后二端口网络插损的幅度值变化高达-12d B以上;其次以二氧化钒进行了频率可调节的带通滤波器研究,验证了在微波器件上磁控溅射的二氧化钒与印刷工艺的铜薄膜组成的混合电路的性能,提出了二合一多功能器件概念的初始模型并进行了实物加工的验证;最后,论文从数学机理出发详细地阐述了一种混合的、多功能的微波无源器件结构,通过局部溅射二氧化钒相变薄膜进行电连接或隔离传统的铜平面传输线和铜谐振片,通过对二氧化钒薄膜互连相的可控组合有效地引导了微波频率下的电子流方向、通量分布和速度,使得器件的电磁响应可以在不重建物理结构的情况下被重新塑造。该装置在4.75 GHz工作频点下实现了微带贴片天线,带通滤波器对和T型功分器的集成化设计。
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