微波多層電路過孔特性分析與最優(yōu)設(shè)計.pdf

1、在高速電路極速發(fā)展的今天，微波信號已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于雷達(dá)、通信、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究、醫(yī)學(xué)和生物學(xué)等方面。隨著科技的發(fā)展，電路的體積越來越小，為了更有效的利用資源等，需要在同一塊電路板上集成更多的微波芯片和元器件。那么，不可避免的就會在多層板中引入過孔。在所有的微波多層電路當(dāng)中，垂直互連過孔是最普遍的過孔方式。根據(jù)信號完整性分析理論，當(dāng)信號沿著均勻的傳輸線傳播時，一旦遇到拐角，則此處必然發(fā)生阻抗變化，信號將出現(xiàn)部分反射和失真，從而影響信

2、號質(zhì)量。對于微波頻段甚至射頻頻段，過孔的不連續(xù)性會引起嚴(yán)重的信號反射和輻射以及非理想的耦合。它所產(chǎn)生的反射、失真、非理想耦合、寄生電容和寄生電感，已經(jīng)成為影響微波電路發(fā)展的制約因素。
　　因此，為了分析微波多層電路過孔的特性，本文主要對微波過孔的特性進(jìn)行分析，提出了使用混合分析方法對完整過孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的思路，并就此研究過孔關(guān)鍵參數(shù)的影響規(guī)律，對過孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。思路具體如下：
　　本文首先分析微波多層電路過孔特性的原理和方

3、法，分別將過孔分為外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并將二者分析結(jié)果進(jìn)行級聯(lián)，得到最終的一種混合分析方法，即利用矩陣束矩量法和含平行板效應(yīng)的等效電路法分別將外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行級聯(lián)計算。并通過該計算結(jié)果與HFSS仿真軟件進(jìn)行對比，驗證了其正確性。
　　其次，針對微波電路過孔的信號完整性進(jìn)行分析，提出了影響信號傳輸?shù)母鞣N影響因素，包括阻抗、介質(zhì)、寄生電容、寄生電感等等，并為仿真中各種參數(shù)的設(shè)定和優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。根據(jù)分析的各種參數(shù)，建立適當(dāng)?shù)姆抡?/p>