论文开题报告示例

宽频带微带移相器的研究

一、选题依据（包括课题研究的意义、研究的现状、主要参考文献等）

选题意义：

自上世纪90年代中后期以来，整个信息产业经历了一个快速发展时期。而对于无线通信领域，也有越来越多的高速数据通信的需求被提出。为了满足这些需求，不仅需要在基带编码和调制解调上花大功夫去研究，而原有的传统窄带移相器，在很多时候，己经不能适应通信、雷达等射频电子产业的发展趋势，也需要对其进行更深入的探讨。与此同时，传统的腔体移相器由于其结构复杂，制作成本高以及体积较大也不能满足成本要求不断降低，体积要求尽量缩小，甚至集成进芯片中的射频电路发展的需求。微带传输线(microstriP)尽管传送的不是严格意义上的TEM波，但由于其能满足上述行业发展的需求，己经成为中小功率射频电路设计者事实上的首选。

在雷达系统、通讯系统、微波仪器和测量系统等方面移相器有着广泛的应用，其中最主要的是用于相控阵雷达和智能天线系统中。90度相移器是数字相控阵中的关键器件，本文设计的90度宽频移相器将被用来生成相差为90度的射频参考信号

研究现状：

尽管对于微带移相器的理论分析在国外从上世纪50年代开始就有了许多细致的研究。但是很长一段时间以来，国内工程设计微带移相器更多的是依靠几张经典但不详细的图表和几个正确但并不严格的公式，再加上工程师的所谓经验，并经过无数地尝试才能得到所需的产品。虽然这样无需太多的理论分析，也可能得到不错的结果，但如此类似手工作坊的设计方式缺乏科学的严谨，导致即便只是稍稍改变设计参数，就需要再次重复整个反复调试的过程。

多喇叭跟踪馈源的多个空间辐射单元与单脉冲比较器共同实现天线系统的自跟踪，魔T是比较器的核心部件之一，尤其是宽频带魔T已越来越多的应用于宽带自跟踪天线中。微波低频段大多采用体积小重量轻的微带线魔T,早期的魔T 都工作在相对较窄的频带，它是由一个3dB 电桥和 9O°移相器组合而成的，然

而在未开发出宽频带9O°移相器之前，要实现宽频带魔T也是不现实的。宽频

带耦合微带线9O°移相器的问世，使得宽频带微带线魔T很容易实现。

参考文献:

[1]范寿康,卢春兰等著.《微波技术与微波电路》[M].机械工业出版

设,2003.p79-89.

[2]David M.Pozar著.《微波工程》（第三版）[M].北京：电子工业出版

社,2006.p123-125.

[3]李鹏程.宽频带schiffman90°微带差分移相器[J].微波学报,1993,31(3)

[4] Z.Y.Zhang,Y.X.Guo,L.C.Ong.Improved wide-band schiffman phase shifter[J].ieee transactions on microwave theory and

techniques,vol.54,NO.3 ,MAR.2006.

[5]田唯人,麻娟香,李娟妮.宽频带耦合带状线90°移相器的设计方法[J].通信与测控，2003,103(4)

[6]龚建强.应用于电调天线系统中的微带移相器的设计和研究[D].西安：西安电子科技大学,2006

二、研究方案（包括主要研究内容、研究方法和研究进度安排等）

主要研究内容：

本课题的研究内容将集中解决移相器存在移相精度低，插入损耗大，带宽窄等一系列问题，制作性能优良的移相器，主要有以下内容：

1、查找已经设计出的耦合微带线移相器中存在的不足之处，并对其提出改进方案。

2、利用HFSS软件对改进后的sciffman移相器进行仿真验证，并研究移相器各结构参数对器件整体性能的影响，进一步对其优化。

3、对器件的测试结果进行比较，分析产生测试结果偏差的原因，注意测试中可能引入的一些问题。

研究方法：采用HFSS软件进行设计与仿真，找出最佳移相效果的技术参数

根据Schiffman提出的理论，宽频带 90°移相器是由长度为λ/4，奇、偶模阻抗比为ρ的终端短路耦合线对和一段长度为3λ/4的非耦合传输线组成的，其基本原理是利用一段耦合传输线的非线性相位特性和一段非耦合传输线的线性相位特性相减，使它们的相位差在一定带宽内基本不变。

由于原始的 Schiffman差分移相器是用带状线实现的，耦合线传输线的奇偶模相速相同，镜像阻抗是不随频率变化的常数。当这种电路用微带线设计时，耦合传输线之间的间距S太小，用印刷电路板技术很难制造。又因耦合传输线

的奇、偶模相速不等，必造成该器件失配，即出现虽相移性能好，但匹配性能不佳的情况。为解决以上问题，采用微影图案化接地板的技术，在接地板上切出一个槽使耦合线奇、偶模的电容都将减小，但偶模电容比奇模电容减小的快，偶模阻抗便会大大提高，与此同时，在耦合线下面额外放置一个矩形导体作为电容器来提高奇模的电容来降低奇模阻抗。改变槽和矩形导体的宽度可以调整奇偶模阻抗比，选择确定合适的尺寸以达到技术参数的要求，运用HFSS进行仿真优化然后误差分析以进一步提高移相质量。

实际应用中，还要考虑微影图案化接地板的辐射影响，这时可用一个面上刻有与接地板相同的图案且两端封闭的金属腔代替接地板，否则奇、偶模的阻抗将受到干扰。

研究进度安排：

◆2010.03.01-2010.3.19 广泛学习移相器的相关知识，对所研究的内容

有大概的了解。完成开题报告。

◆2010.03.20-2010.03.26学习高频仿真软件HFSS,对各种模型进行仿

真，熟练掌握其从建模到仿真结果分析的整个过程。

◆2010.03.27-2010.04.02 认真研究别人做出的各种移相器，从中了解

基本原理从而为自己所研究的移相器的设计做准备。

◆2010.04.03-2010.04.27在以前学习的基础上设计出移相器的研究方

案，计算出模型相应的参数并对其进行仿真，分析仿真结果做进一步

优化

◆2010.04.28-2010.05.20 撰写毕业论文

◆2010.05.21-2010.06.05 准备论文答辩

三、写作提纲

摘要

第一章：引言

1.1 介绍微波移相器的基本概念和应用

1.2 移相器的发展动态

1.3 本课题的主要内容

第二章：移相器的基本原理

2.1 介绍基本移相器原理

2.2 移相器的主要性能指标

2.3 各种类型移相器及分析

第三章：宽频带微带移相器的设计

3.1 宽频带微带移相器的基本结构

3.2 宽频带微带移相器设计方案和设计理论