基于人工電磁材料的小型化功分器研究
本文選題:功分器 + 小型化; 參考:《電子科技大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:近年來,隨著無線通信系統(tǒng)的快速發(fā)展,對器件體積的小型化和系統(tǒng)的集成度都提出了更高的要求。首當(dāng)其沖的就是要實現(xiàn)器件的小型化,這對于減少系統(tǒng)損耗,提高集成度都有很大幫助。隨著人工電磁材料的提出,在實現(xiàn)小型化的技術(shù)方法上又多了一條途徑。國內(nèi)外學(xué)者也紛紛把目光聚焦在利用這一新技術(shù)實現(xiàn)小型化的器件設(shè)計。國內(nèi)外已有學(xué)者利用人工電磁材料來實現(xiàn)小型化的功分器,主要對Wilkinson功分器的研究較多,但針對其他類型的功分器:如Gysel功分器和Bagley功分器的小型化研究較少。本文從Wilkinson功分器、Gysel功分器和Bagley功分器的設(shè)計理論出發(fā),設(shè)計了基于人工電磁材料的小型化功分器,電路性能良好。首先,根據(jù)普通Wilkinson功分器的理論要求,設(shè)計了基于人工電磁材料的濾波型Wilkinson功分器,對諧振器進行了等效電路分析,并且對諧振器的相位也進行了分析。此外,基于Gysel功分器的電路理論和人工電磁材料傳輸線的相位超前性質(zhì),用人工電磁材料傳輸線代替Gysel功分器的相應(yīng)傳輸線段,對傳輸線的相位和阻抗進行了理論分析,從而得到了一種小型化的Gysel功分器。然后,通過對Gysel功分器的180度線段進行雙帶變換器替換,從而成功設(shè)計出了小型化的雙帶Gysel功分器,對可以實現(xiàn)的頻率比范圍進行了分析,并且把這種設(shè)計方法和其他設(shè)計方法進行了對比。以上各個電路的測量結(jié)果均驗證了其具有良好的性能和更小的尺寸。其次,提出了一種基于人工電磁材料的小型化的三路(可擴至奇數(shù)路)Bagley功分器,對新設(shè)計的功分器的工作原理進行了分析,對人工電磁材料傳輸線進行了相位和阻抗分析;谛⌒突疊agley功分器的結(jié)構(gòu),采用基于人工電磁材料的小型化諧振器,設(shè)計了一種小型化的濾波型Bagley功分器。通過加工、實物測試,兩個三路功分器電路都取得良好性能并且實現(xiàn)了小型化的目標(biāo)。
[Abstract]:In recent years, with the rapid development of wireless communication system, the miniaturization of device volume and the integration of the system have put forward higher requirements. The most important thing is to realize the miniaturization of the device, which is helpful to reduce the system loss and improve the integration level. With the development of artificial electromagnetic materials, there is another way to realize miniaturization. Scholars at home and abroad have also focused on the use of this new technology to achieve miniaturization device design. Scholars at home and abroad have made use of artificial electromagnetic materials to realize miniaturized power dividers, mainly on the Wilkinson power divider, but for other types of power divider, such as Gysel power divider and Bagley power divider miniaturization research is less. Based on the design theory of Wilkinson power divider and Bagley power divider, a miniaturized power divider based on artificial electromagnetic material is designed in this paper. The circuit performance is good. Firstly, according to the theoretical requirements of the ordinary Wilkinson power divider, a filter type Wilkinson power divider based on artificial electromagnetic material is designed. The equivalent circuit of the resonator is analyzed, and the phase of the resonator is also analyzed. In addition, based on the circuit theory of Gysel power divider and the phase leading property of artificial electromagnetic material transmission line, the phase and impedance of transmission line are analyzed theoretically by replacing the corresponding transmission line segment of Gysel power divider with artificial electromagnetic material transmission line. Thus a miniaturized Gysel power divider is obtained. Then, by replacing the 180-degree line segment of Gysel power divider with dual-band converter, a miniaturized dual-band Gysel power divider is successfully designed, and the frequency ratio range that can be realized is analyzed. This design method is compared with other design methods. The measurement results of each circuit show that it has good performance and smaller size. Secondly, a miniaturized three-way power divider based on artificial electromagnetic material is proposed. The working principle of the new designed power divider is analyzed, and the phase and impedance of the transmission line of artificial electromagnetic material are analyzed. Based on the structure of miniaturized Bagley power divider and a miniaturized resonator based on artificial electromagnetic material, a miniaturized filter Bagley power divider is designed. Through processing, physical testing, two three-way power divider circuits have achieved good performance and achieved the goal of miniaturization.
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TN626
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,本文編號:1785181
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