基于LTCC的小型高性能多工器設計與研究
本文選題:低溫共燒陶瓷(LTCC) 切入點:雙工器 出處:《南京理工大學》2017年碩士論文
【摘要】:隨著無線通信與智能科技的迅猛發(fā)展,無論是衛(wèi)星雷達、太空探測、機載艦載、單兵作戰(zhàn)通訊包等軍用設備,還是智能手機、個人電腦、醫(yī)療器械、可穿戴設備等民用產(chǎn)品,均有著小型化與高性能的發(fā)展趨勢?蓪崿F(xiàn)共用收發(fā)信道的多工器,也因此受到了越來越多的關注與重視。本文借助LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic,低溫共燒陶瓷)技術獨特的空間三維特性,對小型化、高性能多工器的實現(xiàn)進行了深入探索與大膽推測,最終取得如下研究成果:(1)完成一款集總式左右結(jié)構(gòu)帶通雙工器的設計與生產(chǎn)。兩路信道濾波器均采用集總元件進行搭建,通過添加電容來構(gòu)建傳輸零點,以獲得更高的邊帶陡峭程度。完成帶通濾波器分支的三維建模后以左右結(jié)構(gòu)進行布局并通過消納電路完成公共端口的匹配,多次優(yōu)化后送去生產(chǎn)加工。產(chǎn)品實測特性均優(yōu)于既定技術指標,尺寸僅為1 Omm*10mm*2.35mm。(2)完成一款半集總式上下結(jié)構(gòu)帶通雙工器的設計與生產(chǎn)。以集總元件構(gòu)建分支濾波器的諧振單元并通過磁場耦合完成相鄰諧振間的銜接,引入Z字型交叉耦合電容以獲得傳輸零點。完成帶通濾波器的三維建模后選擇上下結(jié)構(gòu)進行空間布局并通過消納電路完成公共端口匹配,多次優(yōu)化后送去生產(chǎn)加工。產(chǎn)品實測特性均優(yōu)于既定技術指標,尺寸僅為 3.2mm*5.5mm*2.35mm。(3)完成一款分布式翼展結(jié)構(gòu)帶通雙工器的設計與生產(chǎn)。選用分布式帶狀線搭建兩路信道濾波器,引入Z字型交叉耦合電容以獲得傳輸零點。選取翼展結(jié)構(gòu)布局兩路帶通濾波器的三維模型并通過1/4波長匹配網(wǎng)絡完成公共端口匹配,多次優(yōu)化后送去生產(chǎn)加工。產(chǎn)品實測特性均優(yōu)于既定技術指標,尺寸僅為2mm*7mm*1.5mm。(4)基于三款帶通雙工器均可實現(xiàn)體積窄小、性能優(yōu)良的既定目標,對帶通三工器與帶通四工器的構(gòu)建進行大膽推測,并通過軟件仿真論證出猜想的科學性與可行性,為后續(xù)多工器乃至整機系統(tǒng)實現(xiàn)小型化與高性能開辟了新的思路。
[Abstract]:With the rapid development of wireless communication and intelligent technology, whether it is military equipment such as satellite radar, space exploration, airborne shipboard, single battle communication bag, or civilian products such as smart phone, personal computer, medical device, wearable device, etc. Both have the development trend of miniaturization and high performance. The multiplexer, which can realize the common transceiver channel, has attracted more and more attention. In this paper, LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic (low temperature co-fired ceramics) technology has unique spatial 3D characteristics. The realization of miniaturization and high performance multiplexer is deeply explored and boldly speculated. Finally, the following research results are achieved: 1) the design and production of a lumped left and right band-pass Duplexer is completed. Both channel filters are constructed with lumped elements, and the transmission zeros are constructed by adding capacitors. To achieve higher sideband steepness. After the 3D modeling of the band-pass filter branch is completed, the left and right structure is arranged and the common port is matched by the absorption circuit. The measured properties of the products are better than the established technical indicators. The design and production of a half-lumped band-pass duplex with upper and lower structure is completed. The resonant unit of branch filter is constructed by lumped element and the adjacent resonance is connected by magnetic field coupling. The Z type cross coupling capacitance is introduced to obtain the transmission zero. After the 3D modeling of the band-pass filter is completed, the upper and lower structure is selected for spatial layout and the common port matching is accomplished by the absorption circuit. The measured properties of the products are better than the established technical specifications, and the size is only 3.2mm / 5.5mm / 2.35mm.f.) the design and production of a distributed wingspan band-pass Duplexer is completed. Two channel filters are constructed by using distributed banded wires. In order to obtain transmission zeros, the Z type cross-coupled capacitance is introduced. The 3D model of two-channel band-pass filter with wingspan structure is selected and the common port matching is accomplished by one-fourth wavelength matching network. The measured properties of the products are better than the established technical specifications, and the size is only 2mm / 7mm / 1.5mm.f.) based on the three types of band-pass duplex, they can achieve the goals of narrow volume and good performance. The construction of bandpass triplexer and bandpass quaternion is inferred boldly, and the scientific and feasibility of conjecture is proved by software simulation, which opens up a new idea for realizing miniaturization and high performance of subsequent multiplexer and even the whole machine system.
【學位授予單位】:南京理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TN631.2
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