頻率及帶寬全可調(diào)SIW濾波器設(shè)計(jì)
本文選題:全可調(diào)濾波器 + 半模基片集成波導(dǎo)濾波器。 參考:《杭州電子科技大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展,對于能夠?qū)崿F(xiàn)多頻段覆蓋的可重構(gòu)通信系統(tǒng)的需求越來越迫切,而作為其中關(guān)鍵器件的可重構(gòu)濾波器研究也越來越受到關(guān)注。本文從理論分析到實(shí)際設(shè)計(jì)對SIW可調(diào)濾波器展開了相關(guān)研究。首先,在傳統(tǒng)濾波器設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)上,從電路網(wǎng)絡(luò)以及基于低通電路原型的耦合網(wǎng)絡(luò)出發(fā),將傳統(tǒng)的J/K變換器以及耦合系數(shù)ijM轉(zhuǎn)化為關(guān)于頻率的函數(shù)J(?),K(?)以及()ijM?,為可調(diào)濾波器設(shè)計(jì)提供了理論指導(dǎo)。本文基于可調(diào)濾波器的設(shè)計(jì)理論,從可調(diào)諧振腔設(shè)計(jì),到可調(diào)耦合設(shè)計(jì)——腔體間耦合可調(diào)、輸入輸出耦合可調(diào)設(shè)計(jì)等,提出了兩款新型的帶寬及頻率全可調(diào)濾波器。本文首先設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一款半圓形金屬片加載的HMSIW全可調(diào)濾波器,該濾波器引入了半模結(jié)構(gòu)思想,使之相比傳統(tǒng)的全模結(jié)構(gòu)尺寸縮小了一半,同時半模結(jié)構(gòu)也為加載調(diào)諧器件和饋線設(shè)計(jì)提供了一定的物理空間;創(chuàng)新性地引入了金屬半圓片,使得諧振腔尺寸能夠進(jìn)一步減小,并且?guī)砹颂岣哒{(diào)諧精度,降低調(diào)諧器件選型難度的優(yōu)勢。測試結(jié)果與仿真結(jié)果良好吻合,無論是調(diào)諧范圍還是腔體Q值(插入損耗)方面都可達(dá)到甚至超過目前國內(nèi)外文獻(xiàn)中設(shè)計(jì)的可調(diào)SIW濾波器的性能指標(biāo)。其次,本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一款SIW濾波器與微帶線相結(jié)合的濾波器,利用開關(guān)切換不同電長度的微帶線實(shí)現(xiàn)頻率調(diào)諧以及通過開關(guān)切換耦合窗口處的金屬通孔的方式實(shí)現(xiàn)帶寬調(diào)諧。經(jīng)測試驗(yàn)證可實(shí)現(xiàn)多頻段及多帶寬切換。該可調(diào)濾波器采用多層板工藝,在不增加諧振腔尺寸的情況下,將微帶線與“類同軸線”SIW諧振腔結(jié)合在一起,充分結(jié)合了微帶線結(jié)構(gòu)的靈活多變以及SIW結(jié)構(gòu)的高Q值,為以后結(jié)合微帶和SIW結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可調(diào)濾波器提供了新思路。在通帶設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,本文提出了阻帶設(shè)計(jì)概念,設(shè)計(jì)了一款新型的“凹形”全可調(diào)濾波器,采用了兩種方案優(yōu)化阻帶性能,一是利用多階交叉耦合引入傳輸零點(diǎn),在傳統(tǒng)的四階交叉耦合基礎(chǔ)上又增加了腔間電磁混合耦合額外引入傳輸零點(diǎn),多傳輸零點(diǎn)大大提高了通帶選擇性,改善了阻帶性能。另一種引入多傳輸零點(diǎn)的低通濾波器與帶通濾波器級聯(lián),并且實(shí)現(xiàn)低通濾波器的截止頻率以及傳輸零點(diǎn)可調(diào)來對隨帶寬及頻率調(diào)諧變化的寄生通帶進(jìn)行微調(diào)。經(jīng)測試驗(yàn)證可實(shí)現(xiàn)較高寄生抑制及較寬的阻帶性能。本文所設(shè)計(jì)的濾波器測試結(jié)果與仿真結(jié)果一致,達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)指標(biāo)。且經(jīng)與相關(guān)的參考文獻(xiàn)中提出的可調(diào)濾波器的性能對比可看出,本文所設(shè)計(jì)的濾波器達(dá)到甚至超過了目前國內(nèi)外現(xiàn)有的SIW可調(diào)濾波器的水平。
[Abstract]:With the development of wireless communication technology , the need for reconfigurable communication system with multi - band coverage is more and more urgent , and the research of reconfigurable filter is more and more concerned .
【學(xué)位授予單位】:杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TN713
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,本文編號:1934146
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