LTCC滤波器的设计通常是基于经典滤波器设计理论,从结构上讲,主要有两种结构,一种是采用传统的LC谐振单元结构,谐振单元由集总参数的电容电 感组成,另一种是采用多层耦合带状线结构。本文所设计的低通滤波器采用第一种集总参数形式 《小型化LTCC低通滤波器设计与制造工艺研究》 低温共烧陶瓷(LTCC)技术,自20世纪80年代中期发展以来,因其高密度多层陶瓷基板电路的优势,广泛应用于航空航天及大型计算机领域。随着通信技术的进步,小型化成为设备的关键需求。LTCC技术能有效实现三维空间的利用,将电容、电感等无源器件埋植于基板内,提高集成度,降低尺寸,同时保持优异的射频性能。在小型化滤波器领域,LTCC技术的应用尤为显著,如1812、1210、1206等规格的低通滤波器。 本研究设计的LTCC低通滤波器采用经典滤波器设计理论,选择集总参数的LC谐振单元结构。这种结构由电容和电感组成,其理想的低通滤波器电路可经过ADS仿真软件优化,以达到预期的性能指标,如截止频率900MHz,通带内插损小于1dB,通带内端口驻波小于1.5,以及带外抑制大于35dB@1.5GHz。 设计过程中,首先依据低通滤波器的理想电路原理图确定元件值,再通过HFSS软件进行物理结构设计和电磁仿真,获取S参数。滤波器的电容采用垂直交指型(VIC)电容,相较于金属-介质-金属(MIM)电容,其端电极面积更小,有助于减小器件尺寸。电感则采用多层螺旋结构,具有更高的自谐振频率和品质因子。 制作滤波器时,选用杜邦951生瓷片,其相对介电常数为7.8,介质损耗为0.006。总共14层生瓷片,其中3到8层为电感,9到12层为电容,13层为地层。烧结后的器件尺寸为3.2 mm×1.6 mm×1.4 mm。使用HFSS软件进行三维电磁场仿真,确保滤波器性能的准确性。 LTCC工艺的关键在于工艺参数的精确控制。烧结和层压的工艺对基板质量至关重要,需要通过多轮实际加工参数调整优化。通孔填充是另一重要环节,用于层间电路连接,且在高频电路设计中提供电磁屏蔽。通孔直径通常选择0.1 mm、0.15 mm、0.2 mm,过小或过大的通孔会影响层间互联,导致成品率和可靠性降低。本文设计的滤波器采用0.2 mm的通孔,以避免这些问题。 小型化LTCC低通滤波器的设计与制造涉及滤波器理论、元件选择、结构优化、工艺控制等多个方面,每个环节都需要精准把控,以确保最终产品的性能和可靠性。通过不断的技术研发和工艺改进,LTCC技术将在小型化电子设备中发挥更大的作用。
2025-11-25 15:08:39 302KB LTCC 低通滤波器 制造工艺
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在无线通信技术高速发展的背景下,移动通信和无线通信天线技术不断取得突破,其中微带天线因其小型化、易集成和低成本等优点,在无线通信领域中占据越来越重要的位置。本开题报告主要围绕小型化宽带微带天线的研究,以及其在无线通信天线设计中的应用展开。 微带天线的基本原理、设计方法及其在宽带、高效率、低剖面实现等方面的研究是本次研究的主要内容。微带天线的工作原理涉及电磁场理论和天线理论,其特性包括工作频率、带宽、增益、辐射效率等,这些因素共同决定了微带天线的性能。在研究过程中,需关注天线的频段、宽带性能、耦合影响、辐射模式等参数,并通过仿真和实验手段测算天线的各项性能参数。 为了深入理解微带天线的设计原理与性能,研究者将设计并制作微带天线原型,通过电磁仿真软件进行仿真分析,并通过实验验证理论模型。实验设计包括天线的制作过程、测试设备的选择以及实验环境的搭建等步骤。实验数据的分析是检验设计是否成功的关键,研究者将根据仿真及实验数据对天线的性能参数进行详细分析,整理和归纳总结,以获得微带天线设计的优化结论。 本次研究的预期成果是通过理论研究和实验设计,深入探究小型化宽带微带天线的设计及其应用。这一成果将为微带天线在无线通信系统中的应用提供理论支持,有助于提高无线通信系统的性能和数据传输速度,进而促进无线通信技术的发展。 目前,研究已取得一定进展,完成了文献调研、理论探讨、电磁仿真建模等工作,并初步设计出微带天线样品。未来的研究计划包括:完善微带天线的设计,并制作实验样品;使用电磁仿真软件对样品进行性能参数仿真与分析;执行实验测试,并记录实验数据;基于实验数据对微带天线的性能参数进行分析、整理和归纳总结,以形成微带天线设计的优化结论和研究成果。 本次研究的意义在于其对无线通信系统的性能提升具有重要影响,研究的成果将有助于未来无线通信技术的发展,提高数据传输速率,优化通信质量。同时,对微带天线的小型化和宽带性能的研究,对于推动通信设备的集成化、智能化以及成本控制等方面具有积极意义。
2025-11-11 20:38:58 11KB
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在GPS微带天线设计领域,小尺寸、双频带以及圆极化是研究的热点,这与全球定位系统的精度和可靠性密切相关。特别是随着移动设备的普及,对于小型化、高效、易于制造的GPS天线的需求日益增长。本文提出的新型微带天线设计,对于满足这些需求有重要意义。 文章标题提到的“小型化双频段GPS微带天线”直接指向了研究的核心:该天线不仅工作在两个不同的频段(L1和L2),而且还具有圆极化的特性,这对于精确接收GPS卫星信号至关重要。圆极化能够接收来自任意方向的信号,这在移动环境中尤其有用,因为它提高了信号接收的稳定性和可靠性。 文章描述中提到,新型天线的设计采用了一种探针双馈方式,叠层的结构和两个角落切角的正方形贴片重叠无空气间隙。这种设计与传统的带有空气间隙层的双频圆极化天线相比,有着更小的尺寸和更简单的制造过程。这对生产成本的控制和成品率的提高非常有利。 在标签“GPS微带天线”中,我们可以提炼出几个关键点。首先是GPS,即全球定位系统,它的应用范围非常广泛,从导航到定位,从地图服务到各种测量,几乎无所不包。微带天线作为一种特殊的天线,具有重量轻、体积小、制造简单、成本低和可与其他电路集成等优点,因此在GPS应用中尤其受到青睐。在GPS微带天线的研究中,一般会关注其工作频率、极化方式、增益、带宽以及方向图等关键参数。 从部分内容来看,文章中提到了具体的实验结果和讨论。例如,文章中提到的L1和L2两个频段分别对应1575MHz和1227MHz,这是GPS系统中的两个主要频段。L1频段是为民用开放的信号,而L2频段则主要用于军事和测绘等领域。文章还提到了天线的尺寸参数,例如边长、高度以及馈电位置等,这些参数对于天线性能的优化至关重要。 文章中还提到使用了Ansoft HFSS软件进行仿真设计,这是一种基于有限元方法的高频电磁场仿真软件,广泛应用于天线设计中。文章中还提到了Smith图,这是一种用于分析阻抗匹配的工具,能够帮助设计者确定最佳的馈电点,以确保天线的高效工作。 文章中还展示了测量得到的输入阻抗、轴比以及辐射模式等重要参数的图表。这些图表显示了天线在不同频率下的性能表现,例如在1227MHz和1575MHz频段下的辐射模式,以及在宽边方向测得的轴比。轴比是评价圆极化性能的一个重要指标,它描述了天线的极化纯度,轴比越小,圆极化性能越好。 小型化双频段GPS微带天线的研制是GPS应用中的一个重要进展。通过减小天线的尺寸,简化制造工艺,同时保持良好的性能指标,这样的设计对于推动GPS技术在各种便携式设备中的应用具有积极意义。随着无线通信技术的不断发展,对于小型化天线的需求将不断扩大,这方面的研究也将持续深化。
2025-09-25 08:54:29 183KB GPS微带天线
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Comsol光栅波导耦合器解析与耦合效率精准计算方法探索——以经典复古设计为启发的小型化设计案例,Comsol光栅波导耦合器研究:高效耦合效率计算与经典复古小案例解析,Comsol光栅波导耦合器,耦合效率计算。 经典复古小案例。 ,Comsol光栅;波导耦合器;耦合效率计算;经典复古;小案例,Comsol光栅波导耦合器性能优化及耦合效率计算研究 Comsol仿真软件是多物理场耦合模拟和建模的先进工具,它在光学领域内被广泛应用于波导、光栅和其他光学元件的设计与分析。光栅波导耦合器是其中一个重要研究课题,它涉及到光学波导中的光信号如何高效地与光栅元件相耦合,进而实现信号的分路、滤波或波长选择等关键功能。 本次研究以经典复古设计为启发,旨在探索小型化的光栅波导耦合器的设计方法。小型化设计在集成光学领域具有重要的实际意义,因为它有助于缩小器件体积、降低成本并提高集成度。在这一研究中,研究人员利用Comsol软件进行仿真,以实现对耦合效率的精准计算,并在此基础上对经典复古设计案例进行解析,分析其耦合原理和效率。 在进行Comsol光栅波导耦合器的研究时,耦合效率是评估器件性能的关键指标。耦合效率的计算需要考虑到波导模式、光栅结构参数、光栅周期、角度以及波长等多个因素。通过调整这些参数,可以在仿真环境中模拟不同条件下的耦合效果,以此来优化设计,实现高效耦合。 在探索过程中,研究者们通过现代科技与经典复古设计的结合,创造出一系列创新的设计理念。他们参考了经典的设计案例,结合现代材料与加工技术,开发出了新型的光栅波导耦合器模型。这些模型不仅在理论上具有高效率,而且在实际应用中也表现出良好的性能。 此外,为了更深入地分析和理解光栅波导耦合器的工作原理,研究者们还进行了大量数值计算。这些计算是基于物理光学的严格耦合波理论,以及利用牛顿-拉夫逊方法等数值优化技术进行的。牛顿-拉夫逊法是一种强大的迭代求解方法,广泛应用于非线性方程求解,在直流配电网潮流计算中有其独特的应用。 从经典设计案例中获取的灵感,研究者们进一步探索了光栅波导耦合器的性能优化。他们通过改变光栅的形状、深度以及分布,来实现对光场分布的精确控制,从而在保持设备小型化的同时提高耦合效率。这些优化措施最终导致了一系列具有创新性的设计成果。 本研究不仅对光栅波导耦合器的经典复古设计进行了深入分析,而且成功地结合了现代设计元素和技术,推动了这一领域的发展。通过精确的耦合效率计算和优化,研究者们为开发新型光学集成器件提供了重要的理论基础和实践指导。
2025-09-08 11:19:57 836KB 哈希算法
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采用微带线在介质基片上模仿螺旋天线的走线形式,设计了一种433 MHz小型化螺旋形印刷天线,减小了天线的结构尺寸。采用仿真软件HFSS对天线的主要结构参数进行分析和优化,推导出了天线的最佳结构参数,并通过加载无源集总元件的方法改进了天线的阻抗性能。对回波损耗、增益进行了研究,结果表明:S(1,1)<-10 dB的有效带宽为3.4 MHz(431.5 MHz~434.9 MHz),在433 MHz谐振频点处的S11为-24 dB,有效增益为-4.14 dB。
2024-04-15 23:51:06 470KB
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提出了一款应用于超高频段(Ultra High Frequency,UHF)(912~935 MHz)的射频识别(RFID)读写器圆极化单层结构微带天线,基板采用FR4板材达到价格低廉、辐射贴片采用开槽的结构实现小型化、接地板采用开槽结构提高天线的增益,该天线实现了小型化设计,满足了天线的设计要求。利用三维电磁仿真软件对天线模型进行了分析,仿真与测试结果吻合良好。天线测试结果表明:回波损耗小于-10 d B的阻抗带宽为25 MHz(910~935MHz),轴比(AR)小于3 d B的带宽为21 MHz(914~935 MHz);在UHF频段内,读写器天线的最大增益为-1.2 d B,所以本天线能满足我国射频识别读写器的应用要求,具有良好的应用前景。
2023-06-25 21:14:31 316KB 射频识别; 微带天线; 开槽; 超高频;
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本文提出了一种新型小型化UWB微带缝隙天线。陷波特性是通过在馈线和辐射板上开两个U型缝隙,引入半波长谐振结构而获得的。通过电磁仿真软件HFSS11仿真计算,确定了天线的几何尺寸。在微波暗室中对天线实物样品的输入端反射特性、辐射方向图等进行测量。
2023-04-10 14:05:45 263KB RF|微波
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本文围绕平面反射阵天线设计中双频的问题进行了深入探讨和研究,提出一种新型的Ku/Ka平面反射阵列天线单元,并针对双频单元之间相互耦合的问题创新性地提出一种耦合抑制结构,获得了良好的耦合抑制效果,最后将双频单元应用于双平面反射阵列天线设计中,并对其展开了实验研究。本文研究主要内容如下: 1. 针对双频单元共面的要求,在综合考虑单元的移相性能之后分别提出一种采用双层结构设计的工作在Ku和Ka两个频段的单元。 2. 为了抑制两个频段单元之间的相互耦合的影响实现双频的功能,创新性地提出一种添加固定环抑制单元耦合的设计思路,并且对该思路进行了验证。 3. 对平面反射阵天线涉及到的原理、移相单元类型及常用分析方法作了比较系统的总结(平面反射阵天线工作原理、几何光学法和单元移相特性分析方法),为双频单元的设计提供了理论指导和技术支持。 4. 对设计的Ku/Ka双平面反射阵天线进行了实物加工并在老师指导下完成了测试工作,验证了平面反射阵天线与卡塞格伦天线结合的思路的可行性。
2023-03-13 14:09:12 1.84MB 天线 双频段 反射阵列
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一种小型化的标签天线HFSS模型
2023-02-17 14:53:45 601KB tag 模型
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这个项目给的包络大致是一个扁的方盒子,于是设计了一个两次折转光路的日冕仪结构。特点是一次像面位置放第二片反射镜,中心开孔让太阳光球层的像直接出射到系统外。光学设计模型由ZEMAX给出,附带在Solidworks里面简单建立的整体模型和导入TRACEPRO后建立的杂光分析模型。 可见光波段 视场12° F数5 入瞳20mm 折射式,有几个非球面镜片,但是感觉深入优化之后至少能减掉两个非球面 这个东西完全是我自己做的,主要是项目最后黄了,所以也没继续往下做,可能实际用会有问题,比如衍射杂光的抑制问题,还有第二片反射镜镀膜的抗损伤阈值问题,但是作为一个课程设计或者大作业肯定是够用了,甚至把一些问题深入研究研究,再把我这个改一改,当成个本科毕设也许都还行。 联系方式WX:lgs810975
2022-11-20 18:14:16 332KB 光学设计 光学成像 日冕仪 ZEMAX
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