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基于硅通孔的D波段微波滤波器设计技术研究

基于硅通孔的D波段微波滤波器设计技术研究

作者：杨卓钰西安理工大学

学位级别：硕士

随着现有无线技术的飞速发展,对无线通信系统中的器件提出了小型化、高性能、低损耗以及易集成等要求。对于即将到来的6G时代,要提升基于人工智能等未来技术的性能,需要对D波段领域进行深入的研究。作为保证射频前端系统稳定性的滤波器... 详细信息

随着现有无线技术的飞速发展,对无线通信系统中的器件提出了小型化、高性能、低损耗以及易集成等要求。对于即将到来的6G时代,要提升基于人工智能等未来技术的性能,需要对D波段领域进行深入的研究。作为保证射频前端系统稳定性的滤波器,提升性能和减小尺寸是研究的重点。传统的结构多采用波导以及微带线,实现的滤波器具有尺寸大或电磁泄露等问题,难以适应现有技术的发展。利用三维集成电路中的硅通孔(Through-Silicon via,TSV)技术实现的基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)结构的滤波器可以很大程度解决这些问题,为微波电路在高频段下的设计提供更多可能性。本文通过利用TSV技术的小尺寸以及良好的高频特性,提出了三种基于TSV技术的基片集成波导带通滤波器,主要的工作内容如下:1.根据双模理论,提出了两款基于TSV的双模基片集成波导带通滤波器。第一个是单腔双模滤波器,通过在单个谐振腔的对角线位置上加入一对金属铜柱作为微扰,改变谐振腔中的电场分布,使得分离的两高次模进行耦合,形成一个具有二阶响应的带通滤波器。采用HFSS软件进行模型的建立及仿真,得到的滤波器中心频率(f0)为150GHz,回波损耗优于-20.64dB,插入损耗最小可达-1.88dB,其-3dB带宽为4GHz。第二个是双腔双模滤波器,在单腔的基础上将两个双模谐振腔进行耦合,形成一个具有四阶响应的滤波器。采用HFSS软件进行仿真建模,得到的滤波器中心频率为150GHz,回波损耗小于-20.29dB,最小插入损耗为-1.63dB,-3dB带宽为6.29GHz。除此之外,在阻带的上下频段各增加了两个传输零点,提升了带外抑制性能。同时它的尺寸仅为1.324×0.662mm2。2.根据简并模分离原理,提出了一款基于TSV的传输零点可调SIW滤波器,通过在单谐振腔对称轴位置上放置两个微扰金属铜柱,分离出谐振频率不随微扰位置变化的TE102模式,以及随微扰距离变小,谐振频率增大的TE201模式,使左右两谐振腔的TE102模式与中间谐振腔的TE101模式进行耦合,TE201模式用于带外传输零点的产生。得到的滤波器中心频率为147.9GHz,-3dB带宽为7.5GHz,其相对带宽为4.4%,最小插入损耗为1.4dB,回波损耗优于-20.4dB,在1.073f0处带外抑制优于-40dB。此外带外的两个传输零点位置可以根据需求自行调整。该滤波器的整体结构尺寸为2.021×0.682mm2。3.根据广义切比雪夫滤波器响应以及耦合理论,提出了一种基于TSV的六阶双层基片集成波导滤波器。通过将耦合系数矩阵转化为散射参数矩阵,对滤波器的整体尺寸参数进行仿真与确定,引入交叉耦合,生成带外传输零点。采用HFSS软件进行模型的建立以及优化,最后得到的基于TSV的双层交叉耦合滤波器的中心频率为150GHz,3dB带宽为15GHz,相对带宽为10%,最小带内插入损耗为-1.18dB,回波损耗优于-19.1dB。与此同时,其带外抑制性能较好,在1.069f0处,带外抑制达到-20dB,在1.078f0处,带外抑制达到-30dB,以及1.088f0处,带外抑制达到-40dB。其整体尺寸仅为1.122×0.76mm2。本文提出的三种基于TSV技术的基片集成波导滤波器解决了现有结构在D波段内损耗大等问题,提升了滤波器整体性能,极大改善了带外抑制能力,同时采用双模技术以及双层结构,减小了器件整体尺寸。

关键词：硅通孔基片集成波导滤波器双模传输零点小型化

“BOPPPS+国产动画”模式在初级汉语听说课中的应用研究 ——以动画片《大耳朵图图》为例

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“BOPPPS+国产动画”模式在初级汉语听说课中的应用研究 ——以动...

作者：姚倩钰海南师范大学

学位级别：硕士

《傲慢与偏见与僵尸》中伊丽莎白的性别操演研究

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《傲慢与偏见与僵尸》中伊丽莎白的性别操演研究

作者：蔡欣钰西北师范大学

学位级别：硕士

环境保护是否阻碍经济增长？——基于国家重点生态功能区环保机构垂直改革的研究

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财经研究 2024年第09期 78-93页

作者：林立国杜泓钰上海财经大学数理经济学教育部重点实验室上海财经大学经济学院

2016年,中国开始实施省以下环保机构垂直改革,地方政府和各级环保部门职能进行了大幅调整,这可能会带来环境、产业、经济等多方面的影响。文章以国家重点生态功能区（以下简称生态功能区）为研究对象,探究了省以下环保机构垂直改革对生... 详细信息

2016年,中国开始实施省以下环保机构垂直改革,地方政府和各级环保部门职能进行了大幅调整,这可能会带来环境、产业、经济等多方面的影响。文章以国家重点生态功能区（以下简称生态功能区）为研究对象,探究了省以下环保机构垂直改革对生态功能区的影响。研究发现,在垂直改革之后,生态功能区的实际人均经济水平不降反升,上升了约3.3个百分点,其中第一产业和第三产业提升是经济增长的主要原因。在垂直改革之后,县级环保部门的执法能力增强,空气污染和水污染水平显著下降,这对生态功能区内的农业及旅游业发展产生了显著的促进作用。垂直改革减少了地方政府的环境执法干预,改革之前地方环境分权程度越高、财政压力越大,经济增长效果越明显；同时,垂直改革与生态扶贫具有协同效应,以一种切实有效的方式推动了生态功能区的经济绿色健康发展。

关键词：国家重点生态功能区环保机构垂直改革生态经济

华北平原冬小麦光合作用变化趋势及驱动因素分析

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华北平原冬小麦光合作用变化趋势及驱动因素分析

作者：戴欣钰南京信息工程大学

学位级别：硕士

淮南矿区丁集煤矿11-2煤上覆岩层破坏规律及“两带”高度测试研究

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淮南矿区丁集煤矿11-2煤上覆岩层破坏规律及“两带”高度测试研究

作者：周昊钰安徽理工大学

学位级别：硕士

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接触方式与对话内容深度对信任与合作的影响

接触方式与对话内容深度对信任与合作的影响

作者：林嘉钰闽南师范大学

学位级别：硕士

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本科通识教育阶段数据素养教育模式研究

本科通识教育阶段数据素养教育模式研究

作者：贺红钰湖北大学

学位级别：硕士

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构建能源产业可持续创新发展体系

今日科苑 2024年第5期 1-3页

作者：严子淳孙珂施华伊北京邮电大学经济管理学院北京100876

能源产业的可持续创新发展关乎经济和社会的稳定与繁荣,而其发展中的问题同样不可忽视,即传统能源产业对环境的影响日益突出。国际能源署公布的数据表明至2023年全球平均地表温度比工业化前水平已经高出约1.2℃,易引发极端天气事件[1]... 详细信息

能源产业的可持续创新发展关乎经济和社会的稳定与繁荣,而其发展中的问题同样不可忽视,即传统能源产业对环境的影响日益突出。国际能源署公布的数据表明至2023年全球平均地表温度比工业化前水平已经高出约1.2℃,易引发极端天气事件[1]。因此,亟需引入可持续发展理念构建能源产业发展创新体系。能源产业通过重构与转型,由单一生产模式转向多元化、智能化发展。

关键词：可持续创新能源产业发展国际能源署创新体系传统能源产业极端天气事件智能化发展可持续发展理念