开题报告~基于DGS的超宽带3dB定向耦合器的仿真设计

重庆邮电大学毕业设计(论文)开题报告设计(论文)题目基于DGS的超宽带3dB定向耦合器的仿真设计学院光电工程学院专业电子科学与技术班级学生学号学生姓名指导教师重庆邮电大学教务处制二O一六年三月综述本课题研究动态、选题目的及意义研究动态：在微波系统中，3dB定向耦合器是一种应用极其广泛的微波器件，在好多场合中对其都要求极宽的频带，而DGS刚好可以解决这一方面的问题。缺陷接地结构（DGS）是近年来在光子带隙（PBG）结构的基础上发展而来的一种新结构。DGS是在微波电路的接地板上蚀刻出周期的或非周期的形状，以改变电路衬底结构的有效介电常数，从而改变微带线的分布电容和分布电感。若将其合理的应用于微波平面电路中可改善微波集成电路的性能，如抑制谐波、增加阻带带宽和减小尺寸等。选题目的：微波平面电路的设计空间过少，缺乏灵活性，传统的微波电路设计往往集中在介质电路板表面的元件设计和布局。为了开发利用有限的微波集成电路结构，新提出了高温超导技术、低温共烧技术、微波单片集成技术，但是这些技术都忽略了一个重要的设计空间：金属接地板的开发利用，DGS应用而生。DGS在微波毫米波电路中得到了广泛的应用，它能够在几乎不增加电路尺寸的前提下改善微波集成电路的性能。选题意义：DGS具有单极点低通特性、慢波特性和高等效特性阻抗等特性，若将其合理的应用于微波平面电路中，可以在几乎不增加电路尺寸的前提下改善微波集成电路的性能，因此逐渐成为微波电路设计领域的一个研究热点。国内的研究还处于初级阶段，缺乏系统充分的理论研究和设计方法。研究基本内容、拟解决的主要问题研究内容：1.定向耦合器的发展历程、特点及分类。2.3dB定向耦合器的主要技术指标。3.DGS综述及其等效电路。4.三种具有代表性的DGS结构的分析和比较。5.一种新型DGS结构的提出及应用。6.基于电磁仿真软件分析、仿真观察DGS对于3dB定向耦合器性能的改进。解决问题：1.DGS等效电路及其模型分析2.定向耦合器的主要结构尺寸计算方法3.矩形、哑铃形、螺旋形DGS结构的特性比较4.DGS技术在微波无源电路中的应用研究方法、步骤及措施研究方法：1.将DGS等效为集总参数或集总参数和分布参数相结合的电路单元以根据微波网络理论方便的得出电路的总体性能。2.根据Butterworth低通滤波器的综合理论和LC谐振原理提取DGS的等效电路。3.根据HFSS、ADS仿真软件来对各种不同类型的DGS结构进行建模仿真。4.使用HFSS、ADS软件仿真各种DGS结构改良3dB定向耦合器性能的效果研究步骤：1.首先查阅相关的定向耦合器的资料，了解并能仿真简单的3dB定向耦合器。2.了解DGS结构，并用HFSS或ADS对单独的DGS结构进行理论分析。3.获得DGS等效电路，根据微波网络理论分析电路的总体性能4.把DGS结构应用到3dB定向耦合器上，改良3dB定向耦合器的总体性能5.利用HFSS软件对整体电路进行仿真，并进行理论对比。研究措施：1.自己查阅相关资料2.阅读与论文研究相关的中英文文献3.主动问老师相关问题4.利用HFSS或ADS软件进行实际操作建模仿真研究进度计划一月份：研究3dB定向耦合器和DGS结构国内外发展现状，研究意义二月份：了解3dB定向耦合器的相关指标三月份：了解DGS结构的相关应用及基础理论。应用HFSS或DGS软件对3dB定向耦合器进行简单的仿真四月份：对基于DGS的3dB定向耦合器进行建模仿真，并完成论文的初稿五月份：对论文进行最后的修改指导教师意见指导教师签字:年月日教学部审核意见教学部主任签字:（校外加盖公章）年月日备注：此报告应根据下达的毕业设计(论文)任务书，在指导教师的指导下由学生独立撰写，并于任务书下达后两周内完成。