宽带微带线过渡设计+文献综述(2)
3.1 微带线-微带线垂直过渡结构 16
3.2 微带线-共面波导（CPW）的过渡结构 21
3.3 本章小结 24
4 研究不足及展望 25
结 论 26
致 谢 27
参考文献 28
1 引言
1.1 本课题的研究背景、现状和展望
微波/毫米波这两种工作频率分别处于300MHz-300GHz，30GHz-110GHz之间的电磁波凭借频率宽和高频率的特点广泛应用于各个方面，例如军事和日常的生产生活。其在军事方面的应用主要有雷达制导、电子对抗和导航等，在民间的应用有运输管理和移动通信。
微波技术近几十年的快速发展推进了微波集成电路的变革。目前的微波集成电路有微波混合集成电路、微波单片集成电路、三文微波集成电路这几种类型，前两者都是单层微波电路，而后者是多层微波电路。微波混合集成电路（英文缩写为HMIC）是通过在一块介质基片（一般用氧化铝、陶瓷等制成）上焊接有源、无源的微带器件形成的电路。虽然HMIC经过了20余年的发展已经十分成熟，但是难以满足人们对微波集成电路进一步小型化的要求。
微波单片集成电路（英文缩写为MMIC）应运而生，这种电路非常适合在分米波高频端到亚毫米波波段之间工作，相较于微波混合集成电路，MMIC不仅能够很好的控制电路的体积和成本，而且能够使工作频带变宽、提高电路的电性能和可靠性。半导体材料GaAs由于电阻率低、功耗小而取代了硅作为微波单片集成电路的基底。虽然GaAs能够延长工作时间，减少噪音，且能工作在较高的频段，但是采用这种材料的生产成本太高。目前，一种新兴的异质结双极型晶体管被研发出来，这是由加入Ge的Si器件构成的。改进后的硅器件工作频率能够达到60GHz，利用这种Si材料可以大大的降低生产预算。MMIC已经广泛运用在通信设备、GPS系统、公路交通等等。近10年来，我国发展出了种类繁多的集成电路，在制作材料、生产工艺和设计思路方面都有了很大的提升，尽管如此，MMIC的发展还需要很大努力，我国发展的MMIC芯片集成度、成品率的发展水平还不能挤入世界前列。图1.1所示MMIC的电路结构图。
图1.1 MMIC的电路结构图
尽管MMIC和HMIC已经得到了长足的发展，但为了更加深刻的实现小型化和高集成度，充分利用三文空间实现小型化的三文微波集成电路产生了。三文集成电路的发展非常依赖于多芯片组件技术，这种技术的英文简称是MCM，在多层高密度的互连基板上集成电路芯片从而构建一个系统级组件。这个组件能够很好的增加系统的集成度和可靠性。
微波集成电路的飞速发展也推进了微波的传输媒介的不断革新。最初的微波传输介质包括波导和同轴线，这两种方式虽然能同时保证较高的传输功率和相对低的损耗，但其高额的成本和大体积加大了其制造复杂微波器件的难度。为了解决这个难题，结构小且价格低的平面传输线应运而生，平面传输线的尺寸局限在一个平面的优势有利于生产和制造，常见的平面传输线包括：微带线、CPW和共面带状线。其中微带线不论是在微波混合电路还是微波单片电路中都发挥了关键的作用，是一种很重要的平面传输线，由这种传输线制成的微波电路体积小、成本低、可靠性高、易于批量生产。当然，各个平面传输线存在各自的优势，光靠一种传输线无法形成性能较好的微波电路系统，一个微波集成电路中同时出现微带线和其他平面传输线是很常见的，设计好传输线之间的过渡结构对于系统性能的提高是很重要的。