發(fā)布時(shí)間：2018-04-10 01:17

  本文選題：諧振器　切入點(diǎn)：濾波器　出處：《電子科技大學(xué)》2015年博士論文

【摘要】：在無(wú)線通信系統(tǒng)迅速發(fā)展和嚴(yán)苛要求的背景下,緊湊型的寬帶或多頻帶微波濾波器和天線等無(wú)源器件成為了近十余年來(lái)電磁領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本論文結(jié)合研究課題和實(shí)際工程需求,以微帶諧振器為出發(fā)點(diǎn),提出了一系列結(jié)構(gòu)緊湊的平面濾波器和天線,研究能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)越性能的新結(jié)構(gòu)和新技術(shù)。與此同時(shí),對(duì)憶阻器這種新型的元器件進(jìn)行了理論建模研究并開(kāi)展了基于憶阻器的微波器件特性研究。本論文的主要研究工作包括以下幾方面:首先,將平面微帶濾波器所用的諧振器主要分為枝節(jié)加載半波長(zhǎng)開(kāi)環(huán)諧振器和全波長(zhǎng)環(huán)形諧振器,在這兩類(lèi)諧振器基礎(chǔ)上構(gòu)建了一些新型諧振器和新型耦合方式以實(shí)現(xiàn)研制緊湊型高性能的濾波器。在第二章中,先從枝節(jié)加載半波長(zhǎng)開(kāi)環(huán)諧振器展開(kāi)深入研究,利用短路枝節(jié)加載半波長(zhǎng)雙模諧振器的奇模諧振頻率和偶模諧振頻率工作于同一通帶內(nèi)研制了雙通帶和三通帶帶通濾波器。另外,對(duì)這類(lèi)諧振器進(jìn)行改進(jìn),分別提出了圓環(huán)形開(kāi)路枝節(jié)加載雙模諧振器、圓環(huán)形開(kāi)短路枝節(jié)合用加載三模諧振器、短路枝節(jié)加載階躍阻抗諧振器、餅節(jié)截?cái)嘈桶雸A/四分之一圓諧振器和開(kāi)路枝節(jié)加載混合左右手傳輸線諧振器,并將這些新型諧振器一一應(yīng)用于濾波器設(shè)計(jì)中,以實(shí)現(xiàn)濾波器的高性能小型化。在饋線方面,提出了混合容感性的源-負(fù)載耦合饋線方式以實(shí)現(xiàn)濾波器具有多個(gè)傳輸零點(diǎn),提高通帶選擇性和阻帶的抑制度。其次,第三章從全波長(zhǎng)環(huán)形諧振器展開(kāi)深入研究,提出了蘑菇型枝節(jié)加載環(huán)形諧振器,并用它研制了雙通帶和三通帶帶通濾波器。接著根據(jù)文獻(xiàn)資料中出現(xiàn)的三模濾波器的一些設(shè)計(jì)方法,針對(duì)三模環(huán)形諧振器提出了一種扇形枝節(jié)加載的三模微帶濾波器以及另一種具有固定中心頻率的三模濾波器;后者的三模諧振器中心頻率與同半徑無(wú)加載雙模環(huán)形諧振器的中心頻率一樣,這極大地便利了三模濾波器的設(shè)計(jì)。然后又提出了一種四T型枝節(jié)加載環(huán)形諧振器,并將它應(yīng)用于超寬帶濾波器設(shè)計(jì)中。另外,還利用簡(jiǎn)單環(huán)形諧振器和交指高阻線結(jié)構(gòu)研制了具有陷波特性的超寬帶濾波器,它不用額外增加電路來(lái)獲得陷波帶,這使整個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸更加緊湊。第三,將微帶四T型枝節(jié)加載環(huán)形諧振器蝕刻成槽,對(duì)其進(jìn)行理論分析且在所要諧振頻率處提取該枝節(jié)加載環(huán)形諧振槽的物理參數(shù)和電參數(shù)。然后將該枝節(jié)加載環(huán)形諧振槽分別應(yīng)用于三頻段天線和雙陷波超寬帶天線中,實(shí)驗(yàn)測(cè)量了這兩種天線的反射系數(shù),峰值增益,輻射效率以及在一些頻點(diǎn)處的輻射方向圖等指標(biāo)。第四,簡(jiǎn)單介紹了憶阻器的數(shù)學(xué)模型,以及判定一個(gè)器件能稱(chēng)之為憶阻器的三個(gè)特征條件,然后針對(duì)具有雙環(huán)滯回行為特性的一般憶阻器提出了電流控制型和電壓控制型的憶阻器SPICE宏觀電路模型。此外,根據(jù)惠普實(shí)驗(yàn)室建立的微分?jǐn)?shù)學(xué)模型提出了兩種十分簡(jiǎn)單的憶阻器SPICE模型,從而探索憶阻器在微波器件中的應(yīng)用。對(duì)基于憶阻器的微帶濾波器進(jìn)行研究,獲得一個(gè)可重構(gòu)帶通濾波器;以及利用憶阻器作為載波調(diào)制器對(duì)微帶貼片天線信號(hào)進(jìn)行調(diào)制,并且對(duì)其特性進(jìn)行了分析。最后,對(duì)整篇論文的研究工作進(jìn)行總結(jié),并對(duì)未來(lái)進(jìn)行了展望。
[Abstract]:With the rapid development of wireless communication system and the stringent requirements of the background, the broadband compact or multi band microwave filters and antennas and passive devices has become a research hotspot in recent ten years. This paper combines the electromagnetic field research and practical engineering requirements to microstrip resonator as a starting point, put forward a series of compact plane the filter and the antenna, the new structure and new technology research to achieve superior performance. At the same time, this new type of memristor components were studied and carried out the research of theoretical modeling of microwave devices based on memristor. The main research work of this thesis includes the following aspects: first, the planar microstrip filter the resonator consists of open-loop resonator and a full wavelength ring resonator is the stub loaded half wavelength, in which two kinds of resonator is constructed on the basis of some new and new resonator The coupling in order to achieve high performance compact filter development. In the second chapter, first from the stub loaded using open loop resonator is studied deeply, using short stub loaded dual-mode resonator half wavelength resonant frequency of the odd mode and even mode resonant frequency in the same band developed a double band pass and three pass the band pass filter. In addition, this kind of resonator is improved, respectively put forward circular stub loaded dual-mode resonator, ring opening with short circuited stubs loaded the third mock exam resonators, short circuit stub loaded stepped impedance resonators, truncated semi-circular section cake / 1/4 round and open stub loaded resonator CRLH-TL resonator. And the new one is applied to resonator filter design, in order to achieve high performance and compact filter. In the feeder, the mixed volume inductive source load coupling In order to realize feeder filter with multiple transmission zeros, improve passband selectivity and stopband suppression system. Secondly, the third chapter in-depth research from the whole wavelength ring resonator, mushroom type stub loaded ring resonator is proposed, and it is developed and three dual band bandpass filters. Then according to some three the data in the mode filter design method for the third mock exam ring resonator presents a fan-shaped microstrip filter in the third mock exam and other stub loaded with a fixed frequency filter the third mock exam center; center frequency dual-mode ring resonator resonator center frequency of the third mock exam of the latter with the same radius as this. Greatly facilitate the design of the third mock exam filter. Then proposed a four T type stub loaded resonator, and its application in ultra wideband filter design. In addition, using simple Ring resonator and interdigital high resistance line structure developed ultra wide band filter with notch characteristics, it does not need additional circuit to obtain a notch band, which makes the whole structure more compact size. Third, the four T type stub loaded microstrip ring resonator etched into the groove, carries on the theoretical analysis and the physical parameters in the the resonant frequency of the resonant ring extraction stub loaded and electrical parameters. Then the stub loaded annular resonant tank are respectively applied to the three band antenna and dual band notched UWB antenna, experimental measurement of reflection coefficient, the two antenna peak gain, radiation efficiency and radiation in some frequency point map fourth. Other indicators, introduces the mathematical model of memristor, and determine whether a device can be called three characteristics of memristor. Then according to the characteristics of the double loop has the hysteretic behavior of general memristor provided The memristor circuit SPICE macro model for current mode control and voltage control. In addition, according to the differential mathematical model of HP laboratory was established and put forward two kinds of very simple memristor SPICE model, so as to explore the application of memristor in microwave devices. The research of microstrip filter based on memristor a reconfigurable bandpass filter; and the use of memristor as carrier of modulator microstrip patch antenna signal modulation, and its characteristics are analyzed. Finally, the research work of this dissertation is summarized, and the prospects in the future.

【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN713;TN820

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本文編號(hào)：1729016