高功率微波器件和電路的電磁兼容研究和設(shè)計.pdf

1、隨著微波技術(shù)的迅速發(fā)展，微波器件在微波通信、微波導(dǎo)航、制導(dǎo)、遙測遙控、衛(wèi)星通信以及軍事電子對抗領(lǐng)域的需求不斷增大。特別是由于無線電通信頻率資源的日益緊張，分配到各類通信系統(tǒng)的頻率間隔越來越密、應(yīng)用頻率越來越高、頻帶越來越寬，必然對微波設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計和實現(xiàn)提出了空前嚴酷的要求，例如，現(xiàn)代微波、毫米波收發(fā)機就對前端無源器件的性能指標提出了更高的降低衰減和抑制各種干擾信號影響的要求。
　　 現(xiàn)在，微波電路的小型化、輕型化、高功率化和電

2、磁兼容研究及設(shè)計技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一個非常重要的研究方向。研制大功率、高性能、小體積的微波無源和有源器件，高標準地進行電磁兼容性設(shè)計，提高器件和系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性是目前微波、毫米波通信領(lǐng)域迫切需要的關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　 論文重點研究了大功率微波器件微波功率模塊和微波爐磁控管的電磁兼容性設(shè)計，帶阻濾波器、微帶天線微型化設(shè)計。論文首先基于電磁場與微波技術(shù)原理，深入地分析了微波功率模塊的工作原理、結(jié)構(gòu)和性能設(shè)計，然后對其穩(wěn)定性提出了解

3、決方案并進行了開關(guān)電源等主要部件的電磁兼容性設(shè)計和研究。對連續(xù)波磁控管內(nèi)的電磁特性進行了靜態(tài)和動態(tài)仿真研究，提出微波爐用磁控管諧波抑制方案。根據(jù)電磁場與微波技術(shù)中的天線理論和濾波器理論，研究設(shè)計了應(yīng)用于寬帶通信的微帶縫隙天線，針對微波電路的電磁兼容要求，研究設(shè)計了抑制寬帶通信中的二次諧波和三次諧波的帶阻濾波器。
　　 本文的創(chuàng)新工作包括以下內(nèi)容：
　　 1.深入分析了微波功率模塊的電磁輻射產(chǎn)生的原因和微波功率模塊用開關(guān)電

4、源的工作原理和特性，在此基礎(chǔ)上，對其開關(guān)電源電路進行了電磁兼容性研究，并提出了開關(guān)電源改進型的濾波電路和微波功率模塊電磁兼容解決方案。
　　 2.基于微波爐歐洲標準，為解決當前微波爐用連續(xù)波磁控管所面臨的EMI問題，采用大型電磁PIC模擬軟件，通過模擬工作條件下磁控管中高頻場與電子互作用過程，仿真研究了微波爐用2.45GHz連續(xù)波磁控管的輸出功率、頻譜等動態(tài)特性，并對改善磁控管EMI性能進行了初步嘗試。
　　 3.根據(jù)缺

5、陷接地結(jié)構(gòu)（DGS）的帶阻特性，結(jié)合微帶線結(jié)構(gòu)的特點，在研究設(shè)計啞鈴型、螺旋型、T型DGS濾波器的基礎(chǔ)上，重點研究和設(shè)計了一種新穎的、小體積的非對稱T型DGS雙頻帶阻濾波器，將多個單元級聯(lián)，設(shè)計了一種阻帶抑制深、尺寸小的帶阻濾波器。制作了濾波器實物并進行了實驗測試，測試結(jié)果與仿真結(jié)果吻合較好，該濾波器可以成功抑制藍牙頻段的二次和三次諧波，減少對系統(tǒng)及環(huán)境的干擾和輻射。
　　 4.研究設(shè)計了兩款新穎的、結(jié)構(gòu)緊湊的微帶天線，優(yōu)化了天