【摘要】：隨著大規(guī)模MIMO天線在5G通信系統(tǒng)中的應(yīng)用,前端濾波器的數(shù)量將大幅增加,這對(duì)濾波器的小型化和可集成化都提出了更高的要求。傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)前端濾波器多采用同軸腔梳狀線結(jié)構(gòu),體積大且難于集成,難以滿足新一代通信系統(tǒng)的要求。本文從濾波器的S參數(shù)多項(xiàng)式入手,介紹了廣義切比雪夫多項(xiàng)式提取以及耦合矩陣的基本理論。研究和比較不同的諧振器,等效耦合電路和耦合結(jié)構(gòu)。配合使用電磁仿真工具,設(shè)計(jì)研究3.3~6GHz頻率范圍的濾波器,并使用網(wǎng)絡(luò)分析儀等測(cè)試設(shè)備驗(yàn)證濾波器性能。本文完成的主要工作如下:1)介紹了微波濾波器基本理論,并詳細(xì)推導(dǎo)了由廣義切比雪夫多項(xiàng)式求解耦合矩陣的過程,對(duì)耦合矩陣的消元原理也做了初步介紹,并提供了實(shí)際的算例。2)介紹了微波諧振器的分類及其特點(diǎn),對(duì)諧振器的諧振頻率、無載Q值的測(cè)量都做了詳細(xì)介紹。進(jìn)一步講述了諧振器耦合方式與耦合系數(shù)提取方法,并對(duì)諧振器的外在品質(zhì)因數(shù)測(cè)量作了詳細(xì)推導(dǎo),為后面的研究提供了相應(yīng)的理論基礎(chǔ)。3)對(duì)半波長(zhǎng)傳輸線級(jí)聯(lián)電抗電路特性進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析,得出兩種耦合結(jié)構(gòu)的耦合特性,并分析得出保持這兩種耦合特性的最佳傳輸線阻抗。運(yùn)用這一的特性,設(shè)計(jì)了微帶濾波器,并在微帶濾波器上實(shí)現(xiàn)了多個(gè)傳輸零點(diǎn),并實(shí)現(xiàn)了源到負(fù)載的交叉耦合,理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果相符。在實(shí)現(xiàn)交叉耦合的同時(shí),減少了寄生的交叉耦合的產(chǎn)生。4)設(shè)計(jì)了一款微帶接口嵌入式腔體濾波器,測(cè)試結(jié)果與理論計(jì)算一致。嵌入式腔體濾波器插入損耗小、易于調(diào)節(jié)、方便系統(tǒng)集成。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN713;TN929.5
【圖文】：

5G 通信濾最高約50%的長(zhǎng)度縮減，這對(duì)實(shí)現(xiàn)縮小諧振器的體積有很諧振器[10]結(jié)構(gòu)(SIR)，改變諧振器的不同部分的阻抗比，諧振器的小體積的化，最終將濾波器的小型化，同時(shí)還端推移，因而可提高濾波器在高頻段的帶外抑制性能。[11-13]減少使用的諧振器數(shù)量，由此實(shí)現(xiàn)濾波器小型化。，不同模式間的耦合調(diào)節(jié)會(huì)比較困難。第八，采用預(yù)失數(shù)多項(xiàng)式時(shí)就預(yù)先考慮諧振器損耗影響，將多項(xiàng)式的分母的傳輸響應(yīng)平坦的多項(xiàng)式函數(shù)。在犧牲濾波器回波損耗內(nèi)平坦度，可以大大減少濾波器體積，預(yù)失真技術(shù)適用損耗和回波要求不高的場(chǎng)合，在作為中間級(jí)的濾波器時(shí)有

式時(shí)就預(yù)先考慮諧振器損耗影響，將多項(xiàng)式輸響應(yīng)平坦的多項(xiàng)式函數(shù)。在犧牲濾波器回波坦度，可以大大減少濾波器體積，預(yù)失真技術(shù)和回波要求不高的場(chǎng)合，在作為中間級(jí)的濾波圖1-1 LTCC濾波器的3D結(jié)構(gòu)Fig. 1-1 3-D view of a LTCC filter

的等效電路模型是由 A. E. Atia[17-18]于 197基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出了耦合矩陣的概念，給A. E. Williams[21]以及 R. J. Cameron[22-24]帶有傳輸零點(diǎn)的廣義 Chebyshev 多項(xiàng)式法來的概念，將 N 階耦合矩陣擴(kuò)展為 N+2 階，提高到 N 個(gè)。于明[25-27]和 Vahid Miraftab 對(duì)步的研究。項(xiàng)式形式的二端口網(wǎng)絡(luò)的散射矩陣可以表示為一個(gè) = 212122111221aassssbb口的反射波功率，a1、a2 分別是對(duì)應(yīng)端口

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本文編號(hào)：2776907