【摘要】：共面波導結構(Coplanar Waveguide)因其具有寄生參量小、電路集成密度大、色散性好等優(yōu)點,在現(xiàn)代無線通信的濾波器設計中得到了廣泛的應用。倒置變換器可以對集總電路中的電容電感進行倒置變換使其便于微波結構實現(xiàn),在微波濾波器設計中至關重要。隨著柔性電子技術的快速發(fā)展,柔性介質逐漸應用于例如濾波器、天線等微波器件的設計中,具有柔軟性和薄膜性等特點。因此,關于彎曲對器件性能影響的研究是十分必要的。本論文首先研究倒置變換器在平直狀態(tài)與彎曲狀態(tài)下的設計方法,利用微波網(wǎng)絡中傳輸矩陣級聯(lián)特性,分別得到倒置變換器兩端傳輸線的傳輸矩陣和整個倒置變換器結構的傳輸矩陣,借助Matlab編程間接求出倒置變換器的JK值和負長度隨頻率的變化關系。并基于柔性介質設計了六種倒置變換器結構,包括縫隙電容J變換器、十字電感K變換器、1/4波長高低阻抗倒置變換器、交指電容J變換器、高低阻抗十字K變換器,詳細分析了倒置變換器彎曲程度對其性能的影響,加以歸納總結。根據(jù)微波濾波器設計理論,利用提出的幾種倒置變換器結構設計了三種基于柔性介質的共面波導微波濾波器,分析了共面波導微波濾波器彎曲程度對其中心頻率、相對帶寬、插入損耗等性能的影響。最后加工出一種共面波導微波濾波器實物,分別在平直狀態(tài)與彎曲狀態(tài)下對濾波器進行測試,并與仿真結果進行對比分析,發(fā)現(xiàn)彎曲程度不同會造成濾波器中心頻率少量偏移,中心頻率的偏移量在6%以內,而對回波損耗和插入損耗幾乎無影響。
[Abstract]:Coplanar waveguide structure (Coplanar Waveguide) has been widely used in the filter design of modern wireless communication because of its advantages such as small parasitic parameters large integrated circuit density good dispersion and so on. The invert converter can invert the capacitance inductor in lumped circuit to make it easy to realize microwave structure, which is very important in the design of microwave filter. With the rapid development of flexible electronic technology, flexible media are gradually used in the design of microwave devices such as filters and antennas, which have the characteristics of flexibility and thin film. Therefore, it is necessary to study the effect of bending on device performance. In this paper, firstly, the design method of inverted converter in flat state and bending state is studied, and the cascading characteristics of transmission matrix in microwave network are used. The transmission matrix of the two ends of the inverted converter and the transmission matrix of the whole inverted converter structure are obtained, and the relationship between the JK value and the negative length of the inverted converter with frequency is obtained indirectly by means of Matlab programming. Six inverters are designed based on flexible medium, including slot capacitor J converter, cross inductance K converter, 1? 4 wavelength high and low impedance invert converter, AC finger capacitor J converter and high impedance cross K converter. The influence of bending degree of inverted converter on its performance is analyzed in detail and summarized. According to the theory of microwave filter design, three kinds of coplanar waveguide microwave filters based on flexible medium are designed by using several invert converter structures proposed. The bending degree of the microwave filters with coplanar waveguides is analyzed with respect to their central frequency and relative bandwidth. Insertion loss and other effects of performance. Finally, a kind of coplanar waveguide microwave filter is fabricated. The filter is tested in the flat state and the bending state, and compared with the simulation results. It is found that the different bending degree will result in a small deviation of the center frequency of the filter. The offset of center frequency is less than 6%, but has little effect on echo loss and insertion loss.
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN713

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本文編號：2467472