微波毫米波电路分析与设计 简介PPT课件.ppt

微波/毫米波电路分析与设计,王贵电光学院通信工程系wanggui,2,3,4,5,6,大气层对电波传播的影响,7,本课所涉及的领域,微波的视距直线传播，并能穿透云雾、电离层等,8,蜂窝电话系统,微波频率高，频带宽,信息容量大,9,雷达系统,微波波长短，容易,实现窄波束定向辐射,10,11,信息容量大,12,13,天文望远镜,能穿透电离层,14,微波医疗,15,微波电子电路与固态电路,微波电子电路泛指构成微波系统中各种功能模块的元器件与电路结构，也称为有源电路。无源电路传输线和其他无源元件组成的电路固态电路以半导体管为核心组成的微波电子电路,16,20世纪五六十年代前，微波领域几乎全部使用电真空器件（电子管），包括速调管、行波管、返波管、磁控管和正交场放大管20世纪五六十年代后，微波半导体器件出现金属半导体二极管、硅双极晶体管、砷化镓金属半导体场效应管、雪崩二极管、耿氏二极管、隧道二极管和PIN管,晶体管的发明人肖克莱、巴丁、布拉顿1947年1956年获诺贝尔物理学奖,微波电子电路与固态电路,17,微波混合集成电路（MIC）利用平面微波传输线和薄膜淀积与光刻技术制作而成微波单片集成电路（MMIC）利用单片集成工艺将微波电路制作在一个半导体芯片上,优点：无需调整即可满足指标可大量生产,集成电路的发明者：德州仪器公司杰克基尔比（JackKilby）1958年9月,18,1958年9月，美国德州仪器公司的青年工程师杰克基尔比（JackKilby），成功地将包括锗晶体管在内的五个元器件集成在一起，基于锗材料制作了一个叫做相移振荡器的简易集成电路，并于1959年2月申请了小型化的电子电路专利（专利号为No.31838743，批准时间为1964年6月26日），这就是世界上第一块锗集成电路。1959年7月，美国仙童半导体公司的诺伊斯，研究出一种利用二氧化硅屏蔽的扩散技术和PN结隔离技术，基于硅平面工艺发明了世界上第一块硅集成电路，并申请了基于硅平面工艺的集成电路发明专利（专利号为No.2981877，批准时间为1961年4月26日。虽然诺伊斯申请专利在基尔比之后，但批准在前）。基尔比和诺伊斯几乎在同一时间分别发明了集成电路，两人均被认为是集成电路的发明者，而诺伊斯发明的硅集成电路更适于商业化生产，使集成电路从此进入商业规模化生产阶段。2000年，集成电路问世42年以后，人们终于了解到它给社会带来的巨大影响和推动作用，基尔比因集成电路的发明被授予了诺贝尔物理学奖（诺伊斯在1990年因病去世，而无缘诺贝尔奖）。诺贝尔奖评审委员会曾经这样评价基尔比：“为现代信息技术奠定了基础”。,19,微波固态电路的优点,系统可靠性高平均无故障时间达到105-106s固态电路体积小、重量轻成本低，且一致性好系统设计快速简便各种功能和性能的固态组件或模块基本已经商品化，系统设计者只要合理选择利用即可构成完整的系统,20,微波固态电路的类型,分立集总元件电路低频使用，L波段以下分立电阻、电容、电感和晶体管组装在电路板上混合集成电路使用范围广泛将传输线、电阻、电容、电感等以分布参数方式制作在塑料、陶瓷蓝宝石等介质基片上，再把分立微波固态器件装配于介质基片上单片集成电路毫米波频段及以上频段变高后，分立元件安装变得不现实,21,无线通信网络是如何工作的？,22,无线通信系统射频前端原理：,23,本课程的地位与作用,本课程是电子信息工程和通信工程专业选修课之一。它是在微波技术等课程的基础上，分析研究电子设备中微波有源电路的工作原理和性能。通过本课程的学习可以提高学生对微波有源电路的分析能力，并为微波有源电路的设计和研制打下坚实的基础。,24,本课程的主要内容,(1)引言(2)微波无源元件(3)微波固态有源元件(4)微波变频器(5)微波晶体管放大器(6)微波振荡器(7)微波控制电路(8)微波单片集成电路,25,本课程的教材和学时,微波固态电路电子科技大学出版社喻梦霞，李桂萍编著言华等，微波固态电路，北京理工大学出版社罗先明等，微波有源电路，人民邮电出版社武国机，微波器件与电路，国防工业出版社周月臣，微波电路，北京邮电学院出版社李绪益，微波技术与微波电路，华南理工大学出版社R.Ludwig,P.Bretcho,RFcircuitDesign-TheoryandApplications,电子工