中文摘要 | 第1-6页 |
英文摘要 | 第6-12页 |
1 前言 | 第12-22页 |
1.1 引言 | 第12-13页 |
1.2 研究RF-MEMS天线的重要性和必要性 | 第13-14页 |
1.3 RF-MEMS天线的研究现状 | 第14-19页 |
1.3.1 RF-MEMS天线的种类 | 第15-16页 |
1.3.2 新型微机械天线 | 第16-19页 |
1.4 课题意义 | 第19-20页 |
1.5 研究内容 | 第20-21页 |
1.6 本章小结 | 第21-22页 |
2 微尺度下微机械天线的电磁辐射和耦合理论 | 第22-40页 |
2.1 引言 | 第22-23页 |
2.2 电磁场基础理论 | 第23-28页 |
2.2.1 麦克斯韦方程和波动方程 | 第24-25页 |
2.2.2 电磁波辅助函数 | 第25-27页 |
2.2.3 电磁波的极化 | 第27-28页 |
2.3 微机械天线辐射及耦合原理 | 第28-34页 |
2.3.1 微机械贴片天线的辐射 | 第29-31页 |
2.3.2 微机械贴片天线耦合网络 | 第31-34页 |
2.4 微机械天线准静态特征参数、色散、表面波及衰减 | 第34-39页 |
2.4.1 相对介电常数及特征阻抗 | 第34-35页 |
2.4.2 微机械贴片天线的色散效应 | 第35-36页 |
2.4.3 表面波 | 第36-38页 |
2.4.4 损耗 | 第38-39页 |
2.5 本章小结 | 第39-40页 |
3 微机械天线的建模、数值分析及FDTD仿真 | 第40-68页 |
3.1 引言 | 第40-41页 |
3.2 传输线模型 | 第41-48页 |
3.2.1 开端辐射 | 第41-43页 |
3.2.23 -D传输线法电磁场数值计算 | 第43-48页 |
3.3 空腔模型法 | 第48-53页 |
3.3.1 内场问题 | 第48-50页 |
3.3.2 辐射场和方向图 | 第50-52页 |
3.3.3 输入阻抗及辐射功率 | 第52-53页 |
3.4 全波分析法 | 第53-55页 |
3.5 微机械天线电磁场FDTD仿真 | 第55-66页 |
3.5.1 Yee氏算法及其优化 | 第56-59页 |
3.5.2 吸收边界条件和激励源 | 第59-60页 |
3.5.3 频域参数计算 | 第60-62页 |
3.5.4 FDTD法计算电磁场的步骤 | 第62-63页 |
3.5.5 FDTD数值仿真结果 | 第63-65页 |
3.5.6 数值色散 | 第65-66页 |
3.6 本章小结 | 第66-68页 |
4 微机械天线参数优化 | 第68-82页 |
4.1 引言 | 第68-70页 |
4.2 硅微机械贴片天线的小型化 | 第70-73页 |
4.2.1 基片介质及贴片形状 | 第70页 |
4.2.2 短路结构 | 第70-73页 |
4.2.3 折叠结构 | 第73页 |
4.3 微机械贴片天线宽带化 | 第73-76页 |
4.3.1 抑制表面波 | 第74-75页 |
4.3.2 增加寄生贴片 | 第75-76页 |
4.3.3 添加微带振子 | 第76页 |
4.4 阻抗匹配 | 第76-78页 |
4.4.1 改变馈电点位置 | 第76-77页 |
4.4.2 微带馈线匹配阻抗及介质覆盖 | 第77-78页 |
4.5 极化及多频段 | 第78-81页 |
4.5.1 圆极化 | 第78-80页 |
4.5.2 多频段 | 第80-81页 |
4.6 本章小结 | 第81-82页 |
5 微机械天线小型化、宽带化设计 | 第82-99页 |
5.1 引言 | 第82页 |
5.2 硅微机械贴片天线 | 第82-84页 |
5.3 复合基底短接式微机械天线 | 第84-91页 |
5.3.1 保角变换法 | 第84-86页 |
5.3.2 变分法 | 第86页 |
5.3.3 混合模分析 | 第86-89页 |
5.3.4 硅-空气混合基片RF-MEMS蓝牙天线的设计 | 第89-91页 |
5.4 层叠短接式微机械贴片天线 | 第91-93页 |
5.5 短接式微带振子耦合天线 | 第93-95页 |
5.6 计算机辅助设计 | 第95-96页 |
5.7 微机械天线实验样品 | 第96-97页 |
5.8 本章小结 | 第97-99页 |
6 微机械天线材料、制作工艺及性能测试 | 第99-115页 |
6.1 引言 | 第99页 |
6.2 微机械天线材料及制作方法 | 第99-101页 |
6.2.1 微机械天线材料 | 第99-101页 |
6.2.2 微机械天线单元制作方法 | 第101页 |
6.3 硅材料的性能 | 第101-105页 |
6.3.1 硅材料物理特性 | 第101-102页 |
6.3.2 单晶硅的各向异性腐蚀 | 第102-104页 |
6.3.3 SiO2掩膜腐蚀 | 第104-105页 |
6.4 硅微机械天线单元制作工艺 | 第105-108页 |
6.4.1 贴片制作 | 第105-106页 |
6.4.2 深刻蚀与键合 | 第106-107页 |
6.4.3 微机械天线的组装 | 第107-108页 |
6.5 微机械天线的参数测量、误差分析及计算 | 第108-112页 |
6.5.1 微机械天线的测试场 | 第108-110页 |
6.5.2 微机械天线输入阻抗、带宽测试 | 第110-111页 |
6.5.3 微机械天线方向图和增益的测试 | 第111-112页 |
6.6 误差分析及控制 | 第112-114页 |
6.6.1 建模近似引入误差 | 第112-113页 |
6.6.2 制造和使用环境中的误差 | 第113-114页 |
6.7 本章小结 | 第114-115页 |
7 微机械天线在通信系统中的应用及展望 | 第115-122页 |
7.1 引言 | 第115页 |
7.2 微机械贴片天线与普通微带天线性能比较 | 第115-116页 |
7.3 在无线通信系统中的应用 | 第116-118页 |
7.3.1 在蓝牙无线通信系统中的应用 | 第116-117页 |
7.3.2 在MotorolaG18GSM无线通信系统中的应用 | 第117-118页 |
7.4 展望及今后研究方向 | 第118-121页 |
7.4.1 微机械天线阵列 | 第118-119页 |
7.4.2 多芯片组件(MCM) | 第119-120页 |
7.4.3 混合集成 | 第120-121页 |
7.5 本章小结 | 第121-122页 |
全文总结 | 第122-124页 |
致谢 | 第124-125页 |
参考文献 | 第125-131页 |
攻读博士学位期间参加科研项目、发表论文及申请专利 | 第131-132页 |