《基於CMOS工藝的毫米波可調濾波器研究》是依託南京理工大學，由周春霞擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於CMOS工藝的毫米波可調濾波器研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：周春霞
- 依託單位：南京理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
可調（或可重構）濾波器在多頻、擴跳頻、動態頻率分配、電子對抗以及認知無線電等諸多領域有著廣泛的套用。而低損耗、高Q值、高集成度、低成本的毫米波可調濾波器的實現及其快速最佳化設計面臨著諸多挑戰性問題。本項目擬採用CMOS工藝，開展基於基片集成波導（SIW）結構的毫米波可調濾波器及其關鍵技術研究。主要研究內容包括：研究在高頻、大功率輸入時MOS變容管的等效電路模型；結合CMOS工藝，研究基於SIW結構的高Q值諧振器調諧電路、諧振器間耦合調諧電路以及外部Q值調諧電路的實現與設計方法，通過建立可調濾波器的等效電路分析外部控制電壓對中心頻率與頻寬的影響以及調諧範圍；結合空間映射法，建立可調濾波器設計的一般方法以及快速調諧方法；對可調濾波器進行非線性分析，探究功率容量改善方法。本項目有望形成較為完善的毫米波可調濾波器設計理論體系，並且該研究成果可為其它可調器件與系統的研究與實現奠定理論基礎。
結題摘要
可調（或可重構）濾波器在多頻、擴跳頻、動態頻率分配、電子對抗以及認知無線電等諸多領域有著廣泛的套用。而低損耗、高Q值、高集成度、低成本的毫米波可調濾波器的實現及其快速最佳化設計面臨著諸多挑戰性問題。本項目主要基於基片集成波導（SIW）結構，開展了毫米波可調濾波器關鍵技術研究，主要創新性工作可以概括如下： 1、首次系統並詳盡地分析了基片集成矩形諧振腔(SIRC)的多模諧振特性，通過選擇基頻相同而諧波頻率不同的SIRC以抑制雜散信號電平，可以改善SIW濾波器的諧波問題。提出了設計參數比值法，可以解決雙模雙通道濾波器兩通道外部Q值與耦合係數難以同時滿足的問題，實現具有靈活可控頻寬比的SIW雙模雙通帶帶通濾波器。 2、提出了枝節載入HMSIW結構，研究了基於該結構的諧振器調諧電路、諧振器間耦合調諧電路以及外部Q值的調諧電路，解決了可調濾波器調諧範圍小的問題，實現了中心頻率與頻寬全可調的帶通濾波器和兩個通帶獨立可調的雙通道濾波器。並且給出了可調濾波器的設計方法，為實現自動化調諧提供了理論基礎。 3、研究了基於CMOS工藝的電晶體，並設計並實現了具有增益的CMOS傳輸線，解決了CMOS電路損耗大的問題。 研究成果在包括IEEE TMTT、IEEE MWCL、IET EL、微波學報等本領域重要期刊上發表論文12篇，其中SCI檢索10篇， 2區SCI論文3篇，3區SCI論文3篇；並在國際會議上作3次報告，國內會議上作3次報告。以本項目的研究成果申請了3項發明專利，其中1項已授權。培養碩士研究生4名，共同培養博士研究生2名。本項目取得的各項成果均超過預期指標。研究得出的結論與設計方法具有良好的理論和實際套用價值。
