【摘要】：近年來,基于基片集成波導(dǎo)技術(shù)的平衡濾波器因具有良好的環(huán)境噪聲抑制能力以及高功率低損耗等特點(diǎn)得到了廣泛的關(guān)注和研究,并取得了一系列技術(shù)進(jìn)展,但寄生通帶干擾以及多通帶不能獨(dú)立可控等問題仍然未得到有效解決。本文針對SIW平衡濾波器結(jié)構(gòu)中由高次模引起的諧波通帶的抑制以及雙通帶靈活設(shè)計等問題展開深入研究,設(shè)計并實現(xiàn)了兩款具有寬阻帶特性的SIW平衡濾波器,同時設(shè)計并制作了兩款中心頻率和帶寬均靈活可控的SIW雙通帶平衡濾波器。具體內(nèi)容如下:1.設(shè)計實現(xiàn)了具有寬阻帶特性的單通帶及雙通帶SIW平衡濾波器。基于一種諧波抑制原理、饋電及耦合窗口優(yōu)化設(shè)計方法,首先設(shè)計了一款具有寬阻帶特性的單通帶平衡濾波器,在2.54f0的范圍內(nèi)實現(xiàn)帶外抑制在20dB以上,其中f0為設(shè)計通帶的中心頻率;然后基于雙通帶平衡濾波器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),設(shè)計了一款具有寬阻帶特性的雙通帶平衡濾波器,利用疊層技術(shù),實現(xiàn)了雙通帶設(shè)計,在2.17f1范圍內(nèi)實現(xiàn)帶外抑制在20dB以上,其中f1為所設(shè)計平衡濾波器第一通帶的中心頻率。相較于同類型的SIW平衡濾波器,能有效的抑制諧振腔中TE202模式引起的諧波通帶,所設(shè)計的濾波器具有較寬的阻帶特性。2.設(shè)計并實現(xiàn)了中心頻率和帶寬均靈活可控的SIW雙通帶平衡濾波器。首先,分析諧振腔尺寸對基模(TE101模)和高次模諧振頻率的影響,介紹了諧振腔中TE101模和TE201模構(gòu)建第一、第二通帶可實現(xiàn)的頻率比范圍,分析饋電端口及諧振器之間的耦合窗口對兩個通帶的影響,介紹了雙通帶靈活可控的設(shè)計方法。為了驗證理論方法對設(shè)計SIW雙通帶平衡濾波器的有效性,設(shè)計了一款平面結(jié)構(gòu)的二階雙通帶平衡濾波器,其通帶頻率比為:1.42,帶寬比為:1.07,實驗結(jié)果驗證設(shè)計方案的有效性;針對平面結(jié)構(gòu)平衡濾波器的通帶間隔離度及帶外抑制不足的缺點(diǎn),設(shè)計一款疊層結(jié)構(gòu)的四階雙通帶平衡濾波器。相對于平面結(jié)構(gòu)濾波器,其尺寸面積基本不變,但有效的提高了差模通帶間的隔離度和帶外抑制水平。針對共模抑制不足的問題,在諧振腔的金屬表面蝕刻槽線,有效的提高了平衡濾波器的共模抑制能力。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN713
【圖文】：

重要組成部分，主要由兩對端口構(gòu)成，即兩個輸入端口和兩個輸出端口。傳統(tǒng)的平衡濾逡逑波器是通過在普通濾波器兩端分別級聯(lián)巴倫構(gòu)成，存在插入損耗較大、尺寸較大等缺點(diǎn)，逡逑不能滿足通信系統(tǒng)高性能及小型化的要求。圖１．１（ａ）所示為傳統(tǒng)平衡濾波器的結(jié)構(gòu)。針逡逑１逡逑

圖１．４邋ＳＩＷ多通帶濾波器仿真及測試結(jié)果逡逑１．２．２平衡濾波器逡逑平衡電路對環(huán)境噪聲具有較高的免疫力，并具有較大的動態(tài)范圍、對電磁具有較的抗干擾等優(yōu)點(diǎn)。平衡濾波器具有良好的差模通帶響應(yīng)，同時能夠有效的抑制環(huán)境噪及熱噪聲的干擾。在過去的幾年內(nèi)，一些高選擇性［３３］、寬阻帶［３４］和高共模抑制［４Ｇ］的衡濾波器被提出。文獻(xiàn)［３１］中設(shè)計一款具有高共模抑制特性的平衡濾波器，應(yīng)用共面波（ＣＰＷ）技術(shù)，在不影響差模通帶性能同時提高了共模抑制。其差模通帶的中心頻率１．５ＧＨｚ，通帶內(nèi)共模抑制達(dá)到３０邋ｄＢ0逡逑針對平衡濾波器的上阻帶較窄問題，文獻(xiàn)［３２］中設(shè)計了一款基于階躍阻抗諧振（ＳＩＲｓ：ｓｔｅｐｐｅｄ－ｉｍｐｅｄａｎｃｅ邋ｒｅｓｏｎａｔｏｒｓ）的平衡濾波器，通過調(diào)整諧振腔的參數(shù)，提高了波器帶外抑制能力。圖１．５（ａ）所示為其結(jié)構(gòu)示意圖，圖１．５（６）、（ｃ）所示分別為差模響和共模響應(yīng)，差模阻帶、共模阻帶均能達(dá)到５．５／0，其中／Ｑ邋（＝１．０３ＧＨｚ）為差模通帶的心頻率。逡逑

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

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本文編號：2715928