基于磷化銦工藝的人工磁導(dǎo)體片上天線設(shè)計(jì).pdf

1、近些年來(lái),因?yàn)闉榱隧槕?yīng)現(xiàn)代通信中要求電路尺寸小,人們對(duì)于片上集成天線(Antenna On Chip,AOC)的研究越來(lái)越廣泛了?，F(xiàn)如今大部分片上集成天線基于的半導(dǎo)體工藝是采用CMOS工藝,而CMOS工藝中的硅襯底的高介電常數(shù)和較大的厚度使得電磁能量大部分以表面波的形式存在于硅襯底中,而低電阻率又使得這部分能量大部分以熱的形式耗散掉,少部分會(huì)從襯底邊緣輻射出去,這會(huì)引起天線輻射方向圖的畸變。其中導(dǎo)致片上天線輻射效率低的最主要原因是硅襯底

2、的低電阻率。許多相關(guān)領(lǐng)域的研究人員為了改善這種片上天線輻射效率差的問(wèn)題使用了很多不同的方法,其中在天線和硅襯底之間引入人工磁導(dǎo)體結(jié)構(gòu)是一種十分有效的方法。這種人工磁導(dǎo)體結(jié)構(gòu)對(duì)它們二者起到隔離作用,將輻射到其表面的入射電磁波同相位的反射回去,可以有效的提高天線的正向輻射效率。
　　本文將采用一種新型的片上環(huán)境磷化銦(InP)工藝,InP材料具有禁帶寬度大,電子遷移率高,負(fù)阻效應(yīng)等顯著優(yōu)點(diǎn),使得它成為微波器件的理想襯底。因?yàn)榱谆煿に?/p>

3、是新型工藝,所以在本文中對(duì)于這種工藝的具體結(jié)構(gòu)參數(shù)做出了詳細(xì)的介紹。并且在這種新型工藝上集成了片上偶極子天線,為了比較這種工藝是否存在優(yōu)勢(shì),也會(huì)在論文中將它和傳統(tǒng)CMOS工藝下的片上天線的性能做出對(duì)比。因?yàn)槿斯ご艑?dǎo)體結(jié)構(gòu)對(duì)于提高天線的輻射效率有很大的作用,論文將以人工磁導(dǎo)體結(jié)構(gòu)做為主體部分。通過(guò)討論三種經(jīng)典人工磁導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(蘑菇型高阻抗表面、UC-PBG、頻率選擇表面)的等效電路模型和設(shè)計(jì)公式來(lái)分析人工磁導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的工作原理。并且在文章中我