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微波电路中的介质谐振器.pdf

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简介：
本论文探讨了微波电路中使用的介质谐振器的特性与应用，分析其在滤波器及振荡器设计中的作用，并研究优化设计方案。 介质谐振器微波电路.pdf是一份关于使用介质谐振器设计微波电路的文档。

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  • 微波电路中的介质谐振器.pdf
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    本论文探讨了微波电路中使用的介质谐振器的特性与应用，分析其在滤波器及振荡器设计中的作用，并研究优化设计方案。 介质谐振器微波电路.pdf是一份关于使用介质谐振器设计微波电路的文档。
     
  • 微波介质陶瓷介电常数的闭式谐振腔法测量.pdf
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    本文介绍了使用闭式谐振腔技术精确测量微波介质陶瓷介电常数的方法，并探讨了该方法的应用和优势。 本段落介绍了一种利用封闭式圆柱形微波谐振腔测量微波介质陶瓷及其他低损耗材料介电常数的方法。通过模式匹配技术解决了电磁场问题的精确求解，建立了腔体谐振频率与材料介电性能之间的关系。实验结果表明，该方法相较于传统手段具有更高的准确度（可达0.1%）和更宽广的应用范围，不仅适用于高介电常数的微波介质陶瓷，也适合低介电常数的交联聚苯乙烯、聚四氟乙烯等材料。由于封闭腔体无辐射损耗且金属表面电流损耗小，此方法在测量低损耗材料Q值及损耗角时更为精确，下限可达10-6以下。该技术适用于介电常数εr=1~100及以上范围内的各种材料，并能准确测定tanσ为从1×10-3到1×10-6的损耗角正切值。
     
  • 微波介质共振器
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    微波介质共振器是一种利用高介电常数介质材料制成的器件，在微波频率范围内具有低损耗、高Q值的特点，广泛应用于滤波器、天线系统和传感器等领域。 微波介质谐振器在现代通讯技术领域扮演着关键角色，通常由一种称为微波介质陶瓷的材料制成。这类元器件的应用范围极为广泛，包括但不限于卫星广播接收系统、无线通信设备以及雷达探测装置等医疗应用场合。 相较于传统的金属空腔谐振器，微波介质谐振器具有质量轻巧、体积紧凑、温度系数稳定性良好及成本效益高等优点，因此在多种微波元件中得到广泛应用。这种材料之所以成为实现器件小型化和提高选择性频率的理想选项，是因为它具备高介电常数、高品质因数（Q值）、低介质损耗以及较小的温度系数等特性。 评价介质谐振器性能的主要技术指标包括其介电常数、品质因子(Q值)及温度系数。微波介质陶瓷材料通过这些参数来确保器件在不同应用中的高效运作和稳定性，例如高Q值意味着能量损失小，在选定频率下的表现更佳且插入损耗更低；而良好的温度系数则表示该元件能在各种环境条件下保持稳定的电气性能。 生产微波介质谐振器的方法主要有固相反应法、溶胶-凝胶工艺及水热合成等。其中，因操作简便和成本效益高，固相反应法制备的陶瓷材料被广泛使用；但此方法也存在烧结温度过高以及易形成第二相等问题，可能影响微波介电性能。为克服这些问题，一些制造商采用特定的技术手段如专用助剂、特殊添加剂配方及先进制备工艺来优化材料特性。 在具体应用方面，介质谐振器常被用于治安雷达探测设备中；直接传播卫星接收装置内；LMDSMMDS无线电视频道里；PCSPCN滤波器与天线等。此外还应用于蜂窝基站的滤波、双工及组合模块当中以及汽车避撞传感器和卫星接收机用降频器等领域。 使用介质谐振器时需注意几点：老化问题方面，微波介质陶瓷共振频率变化极小；吸水性则对品质因数Q值的影响较小。但表面凝结的水分会影响性能稳定性。 德键电子工业股份有限公司提供了一系列基于微波介质技术的产品解决方案，比如TE系列材料、DR系列谐振器、DF系列滤波器和DA系列天线等。这些产品覆盖了从UHF到Ka频段等多个频率范围，并且其参数特性也会根据应用场景需求进行调整更新。 在设计和使用上述元器件时建议与制造商联系获取最新资料，以确保最佳性能表现及适应性。
     
  • 中频双调谐回路的谐振放大器电路
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    本简介讨论了一种采用中频双调谐回路设计的谐振放大器电路，特别适用于广播接收机中的图像和声音信号选择及放大。通过优化电路参数，该设计方案能有效提升选择性和稳定性，减少外部干扰对系统性能的影响。 由电感和电容构成的谐振回路作为负载，在接近并联谐振频率的情况下，并联谐振阻抗值会变得非常大，从而使得放大器能够获得较高的电压增益；而在远离谐振点的其他频率上，回路阻抗迅速下降，导致放大器增益快速减小。因此，调谐放大器通常具有高增益和良好频率选择性的特点，并且是窄带型的。使用双调谐回路设计的放大器，在通频带内可以实现较为平坦的响应特性，并在频带边缘处展现出更加陡峭的截止效果。
     
  • 新型开环谐振器微波传感器用于介电常数测量
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    本研究介绍了一种基于新型开环谐振器结构的微波传感器，专门设计用来精确测量材料的介电常数。通过优化谐振器参数，该传感器能够提供高灵敏度和宽量程的性能，适用于多种材料的研究与应用领域。 本段落介绍了一种新型微波传感器的设计与应用，该传感器基于开环谐振器（Split Ring Resonators, SRRs），专门用于测量小样品的介电常数。介电常数是衡量材料电磁性质的关键参数，在多个领域如材料科学、工程和物理学中具有广泛应用价值。 这项研究由中国杭州电子科技大学微电子CAD中心，东南大学毫米波国家重点实验室，上海微系统与信息技术研究所功能材料信息技术国家重点实验室以及西安交通大学制造系统工程国家重点实验室的研究人员共同完成。该研究得到了中国国家自然科学基金和浙江省关键研究与开发计划项目的资助。 研究人员设计了两种新型电小传感器：双层磁耦合SRRs和三层磁耦合SRRs，用于测量未知材料的介电常数。这两种谐振器利用扩展长腿的特性，在尺寸、高质量因子（Q值）以及稳定性方面表现出显著优势。尤其是带有相反分割设计的三层磁耦合传感器能够进一步提高Q因子，并且具有更好的共振稳定性能。 文章还详细解释了微波传感器的工作原理：开环谐振器由于能轻易产生电磁场中的共振，特别适用于介电常数测量。当样品材料放置在SRRs附近时，其介电常数的变化会引起共振频率的改变。通过分析这种变化可以推算出材料的具体介电常数值。 此外，研究展示了如何利用不同频率下的谐振偏移和多项式拟合方法精确测定介电常数。这种方法能够更准确地解析小样品的电磁特性，并且具有较高的测量精度与灵敏度。 这项技术为小型样品分析提供了创新性解决方案，在材料科学研究、电子制造以及环境监测等领域展现出广泛的应用前景，有助于推动相关学科的进步和发展。
     
  • 微波技术及天线在微波谐振器中的应用
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    本研究探讨了微波技术与天线原理在微波谐振器设计中的应用，分析其工作性能并优化相关参数，以提高器件效率和稳定性。 在微波领域中，具有储能和选频特性的元件被称为微波谐振器。这种元件类似于低频电路中的LC振荡回路，并且是一种广泛应用的微波组件。矩形波导谐振腔是其中一种类型的微波谐振器，它包含一些基本参数。
     
  • 品质因数在谐振电路中的计算方法
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    本篇文章详细探讨了如何在不同类型的谐振电路中精确计算品质因数(Q值)，涵盖理论解析和实用技巧。 品质因数是谐振电路中的一个重要参数，在国内一般教材中通常仅限于在简单RLC串联或并联谐振电路的过压、过流方面进行定义和计算方法的介绍。
     
  • 微波谐振器与滤波器在无线通信中的应用
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    本研究聚焦于微波谐振器与滤波器的设计、优化及其在现代无线通信系统中的关键作用，探讨其技术发展趋势和面临的挑战。 第一章 概论 介绍了滤波器的发展历史和现状。第二章 根据传输线理论推导了阶跃阻抗谐振器的谐振条件等相关理论。第三章 则通过实例对滤波器进行了介绍。
     
  • 基于基波分析法的LLC谐振电路研究.pdf
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    本文深入探讨了基于基波分析法在LLC谐振变换器中的应用，旨在优化其性能并提高效率。通过理论与仿真分析相结合的方式，为LLC电路的设计提供有价值的指导和参考。 基波分析法在LLC谐振电路中的应用是开关电源设计领域的研究热点之一。由于其电流源特性，LLC谐振电路被广泛应用于电容器充电电源中。通过使用基波分析法，可以深入地对LLC谐振电路进行研究和优化，并建立精确的稳态模型。 基波分析是一种用于交流电路中的数学方法，假设开关网络产生的电压和电流可分解为一个基本频率分量以及若干高次谐波成分；而这些高次谐波对于确定系统的长期行为影响较小。这种方法的核心在于将复杂的开关动作转化为等效的交流元件，从而简化了对复杂动态过程的研究。 在LLC谐振变换器中，基波分析法通过构建相应的等效电路来研究和优化其性能表现。该结构由一个线性共振槽以及控制开关网络组成，在逆变应用场合下，此共振槽会为电阻负载提供能量；而在直流到直流转换器的情况下，则与不可控整流及滤波组件相连。 建立稳态模型是基波分析法的重要步骤之一。通过这一过程，研究人员能够预测在特定条件下的系统行为（如输出电压和电流）。在这种情况下，由于由近似正弦形状的槽产生的电流驱动了整流器，并且电容过滤网络可以被有效电阻所模拟。 文中提到的一个实例是串联谐振电容充电电源。该设备采用LLC拓扑结构设计并能提供1kV输出电压和30kW功率等级，通过实验测试表明其理论分析与实际结果高度一致。这说明了基于基波分析法建立的模型能够有效用于研究及优化LLC谐振变换器的工作参数，并有助于提高电源的整体效率以及减少器件应力。 “稳态分析”指的是在忽略瞬变过程和初始条件的情况下，对电路进行长期性能评估的方法；而传递函数则是在控制系统中用来描述输入与输出之间关系的数学形式。文中提及开关网络作为电力电子设备的核心部分，在LLC谐振变换器设计中的重要性在于确保稳定的电压及电流输出。 仿真技术的应用不仅能够节省时间成本、加快产品从开发到市场投放的速度，同时还能通过优化电路性能来实现更为可靠和高效的电源系统构建。 总之，基波分析法为研究者提供了一种有效的工具用于建模与评估LLC谐振变换器的特性，并有助于快速准确地确定最佳电路参数组合以提升开关电源产品的竞争力。
     
  • 关于微环谐振腔可调谐滤波器的研究
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    本研究聚焦于微环谐振腔可调谐滤波器的设计与优化，探讨其在光通信中的应用潜力及性能提升方法。 采用深紫外光刻及等离子体刻蚀工艺制备基于绝缘体上硅材料的环形滤波器，并且微环半径仅为5 μm。利用单个微环制作了4 通道的光分插复用器，其尺寸为3000 μm×500 μm。测试结果显示，该器件能够很好地实现上下数据传输功能；自由频谱宽度约为19.6 nm，最大消光比达到19.76 dB。 此外，设计并制备了基于跑道型双微环的可调谐光分插复用器，并对其与单微环滤波器之间的相邻信道串扰进行了测试。结果显示：基于单微环和跑道型双微环的信道间最大串扰分别为-11.94 dB 和-20.04 dB，可见采用双微环结构可以显著降低相邻通道间的干扰。 设计并制造了基于双微环PIN 结构的电光调制器。当偏置电压增加至 1.6 V时，观测到谐振峰发生了约0.78 nm 的蓝移现象，并对实验结果进行了分析。