三維帶隙結(jié)構在微波封裝方面的應用與研究.pdf

1、隨著科學技術的不斷發(fā)展，電子信息系統(tǒng)正朝著高速度、高集成和高存儲量的趨勢發(fā)展，許多復雜的微波、毫米波電路模塊組件被開發(fā)出來以適應國防軍事和空間探測的需求。然而多數(shù)微波、毫米波電路模塊處于戶外工作環(huán)境，容易受到惡劣自然環(huán)境的影響和外界電磁環(huán)境的干擾，所以一般情況下需要對其進行封裝屏蔽，但封裝屏蔽又容易激勵起腔體噪聲的問題。國內(nèi)外學者就此問題提出了許多種封裝方法，其中引入電磁帶隙（Electromagnetic Bangdgap，EBG）結(jié)

2、構的方法逐漸成為研究的熱點，得到了學術界廣泛的關注。
　　電磁帶隙結(jié)構是一種新型的人工周期電磁材料，它能在一定頻率范圍內(nèi)抑制電磁波的傳播，該頻帶范圍稱為EBG的阻帶頻率。由于這個基本特性，EBG結(jié)構在微波領域得到了廣泛的關注，基于EBG結(jié)構的封裝屏蔽盒也應運而生。
　　本文提出了一種EBG結(jié)構的封裝屏蔽盒蓋，該屏蔽盒在較寬的頻帶范圍內(nèi)具有良好的腔模噪聲抑制性能，并且引入了三維打印技術降低了封裝屏蔽盒蓋的加工制作難度。

3、　　首先，本文介紹了研究背景、國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和EBG結(jié)構的基礎知識。其次，本文提出了一種EBG結(jié)構的封裝屏蔽盒蓋，通過色散圖計算發(fā)現(xiàn)它可以有效抑制寬頻帶內(nèi)(4.7-12.6GHz)的腔模噪聲，并且使用簡單的微帶傳輸線電路對該屏蔽盒蓋進行仿真和實際測試，進一步驗證了它的阻帶抑制特性。此外，通過觀察屏蔽盒蓋內(nèi)的電場分布，發(fā)現(xiàn)它可以把電場抑制在一個周期距離的范圍內(nèi)，為后續(xù)腔內(nèi)出現(xiàn)擺放多個功能模塊的情況提供了一定的理論依據(jù)。
　　再次，

4、為了進一步了解該EBG結(jié)構的物理機制，為以后設計不同頻段阻帶的屏蔽盒蓋提供理論指導，本文對該EBG結(jié)構的上下截止頻率進行了有效分析，分別提出了上下截止頻率的等效電路模型。并在等效電路模型的基礎上通過改變等效電容和等效電感對EBG結(jié)構進行小型化，成功的將該EBG結(jié)構的電尺寸縮小了38.3％。
　　最后，對加載屏蔽盒蓋的微帶線進行近似等效，研究了下面是金屬屏蔽、上面是理想磁壁的單導帶傳輸線特性。而它的傳輸特性可以通過寬邊耦合帶狀線的奇