發(fā)布時(shí)間：2018-10-26 11:48

【摘要】：隨著個(gè)人通訊終端的日益小型化,縮減電路尺寸已成為無線前端微波器件設(shè)計(jì)的重要要求。研究并發(fā)展直接集成于地平面的槽傳輸線結(jié)構(gòu)的小型化技術(shù),可充分利用電路的三維空間,滿足微波器件技術(shù)發(fā)展小型化高性能的需求。圍繞這一主題,本文提出了多種新穎的槽結(jié)構(gòu),解釋了其實(shí)現(xiàn)小型化的物理機(jī)理,并運(yùn)用這些槽線結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了多種兼?zhèn)湫〕叽绾透咝阅芴匦缘奈⒉ㄆ骷�。本文的主要研究�(jī)?nèi)容陳列如下:1.對(duì)槽線在信號(hào)干涉濾波器中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。提出了一種基于槽線結(jié)構(gòu)的信號(hào)干涉帶阻濾波器設(shè)計(jì)。相比于傳統(tǒng)的微帶結(jié)構(gòu)濾波器,在阻抗比相等的條件下,槽線結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)更高的特征阻抗。為了驗(yàn)證這一結(jié)論,分別設(shè)計(jì)了微帶線結(jié)構(gòu)與槽線結(jié)構(gòu)的信號(hào)干涉帶阻濾波器,兩種結(jié)構(gòu)濾波器的仿真結(jié)果表明,槽線結(jié)構(gòu)濾波器的性能具有更大的優(yōu)勢(shì)。2.對(duì)閉合槽結(jié)構(gòu)的容性加載技術(shù)進(jìn)行了研究。通過建立等效傳輸線模型,并在此基礎(chǔ)上發(fā)展集總電路模型。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),容性加載閉合槽線可在大幅降低槽諧振頻率的同時(shí),有效提升槽的Q值�；谌菪约虞d閉合槽的這兩個(gè)特性,可獲得帶阻濾波器選擇性提升和槽天線尺寸壓縮的解決方案。由此提出了一種容性加載U型槽缺陷地結(jié)構(gòu)(DGS)模型,表現(xiàn)出了較強(qiáng)的選擇性;同時(shí)提出了一種容性加載槽天線結(jié)構(gòu)模型,天線能夠工作在更低的諧振頻率。3.對(duì)基于槽線的多層微帶過渡的小型化技術(shù)進(jìn)行了研究。采用開口槽線結(jié)構(gòu),并基于濾波器理論提出了開口槽過渡的寬帶綜合技術(shù),既可將過渡中的槽長(zhǎng)度縮小一半,又可實(shí)現(xiàn)多層微帶過渡的濾波化,有效提高過渡的綜合性能;同時(shí)提出了交指加載的開口槽線,可進(jìn)一步縮減多層過渡的電路尺寸。4.對(duì)多層結(jié)構(gòu)的差分濾波器和差分天線的協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行了研究。將差分饋電的貼片天線視為濾波器的最后一階諧振器,提出了差分濾波天線的設(shè)計(jì)方法,實(shí)現(xiàn)天線響應(yīng)的濾波化,并且實(shí)現(xiàn)了差分天線和后端差分電路的直接互連。
[Abstract]:With the increasing miniaturization of personal communication terminals, reducing circuit size has become an important requirement for the design of wireless front-end microwave devices. The miniaturization technology of slot transmission line structure directly integrated in ground plane is studied and developed. It can make full use of the three-dimensional space of the circuit and meet the demand of miniaturization and high performance development of microwave device technology. In this paper, a variety of novel slot structures are proposed, the physical mechanism of miniaturization is explained, and a variety of microwave devices with both small size and high performance are realized by using these slot line structures. The main research contents of this paper are as follows: 1. The application of slot line in signal interference filter is studied. A signal interference band-stop filter based on slot structure is proposed. Compared with the traditional microstrip filter, the slot structure can achieve higher characteristic impedance under the condition of equal impedance ratio. In order to verify this conclusion, the signal interference band-stop filters with microstrip structure and slot structure are designed respectively. The simulation results of the two kinds of filters show that the performance of the slotted filter has more advantages. 2. The capacitive loading technique of closed slot structure is studied. The lumped circuit model is developed based on the equivalent transmission line model. It is found that capacitive loaded closed slot line can greatly reduce the resonant frequency of the slot and raise the Q value of the slot effectively. Based on these two characteristics of capacitive loading closed slot, the solution of selective enhancement of bandstop filter and slot antenna size compression can be obtained. In this paper, a capacitive loaded U-slot ground structure (DGS) model with strong selectivity is proposed, and a capacitive loaded slot antenna structure model is proposed, which can work at a lower resonant frequency. The miniaturization technology of multilayer microstrip transition based on slot is studied. Based on the theory of filter and the structure of open slot, a wide band synthesis technique of open slot transition is proposed, which can reduce the length of slot in transition by half and realize the filtering of multilayer microstrip transition, which can effectively improve the comprehensive performance of transition. At the same time, an open slot line loaded by intersecting fingers is proposed, which can further reduce the size of the multilayer transition circuit. 4. 4. The cooperative design technology of multi-layer differential filter and differential antenna is studied. The differential fed patch antenna is regarded as the last order resonator of the filter. The design method of the differential filter antenna is proposed to realize the filtering of the antenna response and the direct interconnection between the differential antenna and the back-end differential circuit.
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN713;TN822

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本文編號(hào)：2295612