【摘要】：在無線通信系統(tǒng)中,全平衡系統(tǒng)具有優(yōu)越的電磁兼容特性,可以有效地抑制環(huán)境和內(nèi)部有源器件產(chǎn)生的噪聲,因而得到了廣泛的應(yīng)用。在全平衡通信系統(tǒng)尤其是射頻電路的前端,平衡濾波器有著重要的應(yīng)用和研究價值。論文主要對微帶線平衡濾波器展開了研究與設(shè)計。首先研究了平衡濾波器的四端口網(wǎng)絡(luò)特性及耦合特性,總結(jié)了常用的產(chǎn)生傳輸零點和抑制共模噪聲的方法,這是設(shè)計高性能平衡濾波器的基礎(chǔ)。然后深入研究了平衡濾波器領(lǐng)域中幾款重要的器件,包括:平衡寬阻帶濾波器,平衡雙通帶濾波器以及平衡雙工器。論文的主要內(nèi)容包含以下幾個方面:1.為分析、設(shè)計和測試平衡濾波器,本文首先對平衡四端口網(wǎng)絡(luò)的混合S參數(shù)進(jìn)行了分析,建立了混合S參數(shù)與傳統(tǒng)的四端口S參數(shù)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系,同時證明了用奇偶模方法分析對稱平衡器件的正確性;為了改善平衡濾波器的性能,重點研究了產(chǎn)生傳輸零點以及抑制共模噪聲的方法。2.研究了階躍阻抗諧振器(SIR)的諧振特性,設(shè)計出了一款結(jié)構(gòu)新穎緊湊、損耗小、頻率選擇性高、阻帶范圍達(dá)到10f0處的寬阻帶濾波器,并以此為基礎(chǔ)來設(shè)計平衡寬阻帶濾波器,然后提出了加載短路雙模諧振器提高共模抑制的方法,最后以濾波器實物加以驗證。3.詳細(xì)的分析了微擾閉環(huán)型及短路枝節(jié)加載型雙模諧振器的特性,基于這兩種雙模諧振器提出了設(shè)計帶寬和中心頻率分別獨立可控的平衡雙通帶濾波器的全新方法。文中給出了設(shè)計流程,測試和仿真結(jié)果的一致性驗證了理論分析的正確性。4.給出了基于缺陷地(DGS)雙模諧振器的平衡雙工器的設(shè)計方法,對缺陷地雙模諧振器的諧振特性、場分布以及耦合特性進(jìn)行了深入研究,并提出了匹配自由度較高的公共端階躍阻抗饋電結(jié)構(gòu)。最后設(shè)計了具有良好差模及共模響應(yīng)的平衡雙工器,仿真與實驗測試結(jié)果符合良好。
[Abstract]:In wireless communication systems, the fully balanced system has excellent electromagnetic compatibility characteristics, which can effectively suppress the noise generated by the environment and internal active devices, so it has been widely used. In full balanced communication system, especially in the front end of RF circuit, balanced filter has important application and research value. In this paper, the microstrip line balance filter is studied and designed. Firstly, the four-port network characteristics and coupling characteristics of the balanced filter are studied, and the commonly used methods of generating transmission zeros and suppressing common-mode noise are summarized, which is the basis of the design of high performance balanced filter. Then several important devices in the field of balanced filter are studied, including: balanced wide stopband filter, balanced double pass band filter and balanced Duplexer. The main content of the paper includes the following aspects: 1. In order to analyze, design and test the balanced filter, this paper first analyzes the hybrid S parameters of the balanced four-port network, and establishes the conversion relationship between the hybrid S parameters and the traditional four-port S parameters. In order to improve the performance of the balanced filter, the methods of generating transmission zeros and suppressing common-mode noise are mainly studied. The resonant characteristics of step impedance resonator (SIR) are studied. A novel and compact structure, low loss, high frequency selectivity, and a wide stopband filter with a stopband range up to 10f0 is designed, and a balanced wide stopband filter is designed. Then, a method to improve the common mode suppression by loading a short circuit dual mode resonator is proposed. Finally, the filter is used to verify it. In this paper, the characteristics of the perturbation closed-loop and short-circuit double-mode resonators are analyzed in detail. Based on the two kinds of double-mode resonators, a novel method of designing a balanced double-pass band filter with independently controllable bandwidth and center frequency is proposed. The design flow is given. The consistency of test and simulation results verifies the correctness of the theoretical analysis. The design method of balanced duplex based on defect ground (DGS) dual mode resonator is presented. The resonant characteristics, field distribution and coupling characteristics of defect ground dual mode resonator are studied. A common end step impedance feed structure with high matching degrees of freedom is proposed. Finally, a balance duplex with good difference mode and common mode response is designed, and the simulation results are in good agreement with the experimental results.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN713

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本文編號：2231538