隨著萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代的到來(lái),市場(chǎng)對(duì)于大容量、高速率、小體積、低功耗的無(wú)線通信系統(tǒng)需求不斷增加,濾波器和功分器作為無(wú)線通信系統(tǒng)中的核心無(wú)源器件,其性能提升對(duì)無(wú)線通信系統(tǒng)意義重大。本論文基于平面/多層耦合結(jié)構(gòu),對(duì)高性能的寬帶濾波器和功率分配器展開(kāi)研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,提出了兩種基于多層八角形缺陷地耦合結(jié)構(gòu)的新型超寬帶濾波器,推導(dǎo)了多層八角形缺陷地耦合結(jié)構(gòu)的散射參數(shù)和基于該結(jié)構(gòu)的超寬帶濾波器設(shè)計(jì)公式。第一種濾波器采用單級(jí)多層八角形缺陷地耦合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了超過(guò)140%的3dB相對(duì)帶寬,小于0.2dB的通帶內(nèi)波紋,并利用并聯(lián)短路/開(kāi)路枝節(jié)實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)可調(diào)的傳輸零點(diǎn),改善了帶外抑制性能。第二種濾波器基于兩級(jí)級(jí)聯(lián)的多層八角形缺陷地耦合結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了超過(guò)110%的3dB相對(duì)帶寬和超過(guò)4.5倍中心頻率的20dB超寬阻帶。這兩款濾波器均通過(guò)加工和測(cè)試進(jìn)行了驗(yàn)證。隨后,研究了一種通用隔離結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了一種寬帶高隔離功率分配器。相較傳統(tǒng)的功率分配器,采用該結(jié)構(gòu)可以獲得更好的隔離性能和更寬的帶寬。而且,由于不需要隔離電阻,基于此結(jié)構(gòu)的功率分配器可以方便地應(yīng)用于大功率環(huán)境。仿真表明所設(shè)計(jì)的功率分配器在3GHz-9GHz... 

【文章來(lái)源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．５平行耦合線示意圖??

網(wǎng)絡(luò)理論出發(fā)討論兩種最基本的功率分配器。??２．３．１?Ｔ型結(jié)功率分配器??Ｔ型結(jié)功率分配器是最簡(jiǎn)單的功率分配器，如圖２．７所示，其是一種由兩個(gè)輸出端??口和一個(gè)輸入端口組成的三端口網(wǎng)絡(luò)。??ａ）?Ｔ型結(jié)傳輸線模型?ｂ）微帶Ｔ型結(jié)??圖２．７微帶Ｔ型結(jié)及其傳輸線模型圖??假設(shè)這三個(gè)端口都是匹配的，則任意一個(gè)三端口網(wǎng)絡(luò)的散射矩陣可以用下式表示：??０?＾１２?＊＾１３??［５］＝?５２１?０?Ｓ２３?（２．４０）??＿＊＾３１?＾３２?＾??若這個(gè)三端口網(wǎng)絡(luò)是無(wú)耗的，則要求上式所示的散射矩陣是幺正的，這會(huì)導(dǎo)出下列條件：??｜５１２ｆ＋｜５Ｉ３｜２＝ｌ?（２．４１）??｜＾１２｜２＋｜５２３｜２＝１?（２．４２）??｜心｜２＋丨心丨２＝１?（２．４３）??ＳＵ＇Ｓ２，?＝?０?（２．?４４）??ｄ?＝?０?（２．?４５）??ＳＵ＇Ｓ，？?＝?０?（２．?４６）??式２．４４－２．４６表明０１２，Ｓ３，Ｓ２３）這三個(gè)參量中至少兩個(gè)為零，但這又和式２．４１－２．４３相互矛??盾，所以三端口網(wǎng)絡(luò)不可能是無(wú)耗、互易和全端口匹配的。對(duì)于Ｔ型結(jié)功分器來(lái)說(shuō)，輸??入、輸出端口是匹配的，但是，輸出端口間無(wú)隔離，而且從輸出端口往里看是失配的。??１８??

不能全端口匹配和輸出端口沒(méi)有隔離的缺點(diǎn)。一種能夠?qū)崿F(xiàn)全端口匹配和輸出端口之間??的隔離的有耗三端口網(wǎng)絡(luò)被提了出來(lái)，這就是廣泛用于各種微波系統(tǒng)中的Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ功??率分配器。圖２．６給出了等功率分配的Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ功分器的等效傳輸線電路和微帶模型。??Ｐｏｒｔ２??＜?Ｐｏｒｔ３??ａ）?Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ功分器傳輸線模型?ｂ）微帶Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ功分器??圖２．８微帶Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎｓ功分器及其傳輸線模型圖??為了導(dǎo)出上圖所示Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ功率分配器的散射參數(shù)，用電源（ｔ／ｓ）對(duì)端口?２進(jìn)行激??勵(lì)，并將其他兩個(gè)端口接上匹配負(fù)載。又為了電路的對(duì)稱性，可以將端口２的激勵(lì)分為??兩個(gè)等幅同相的激勵(lì)（［／ｓ／２，％／２），將端口?３的激勵(lì)分解為兩個(gè)等幅反相的激勵(lì)??（ｔ／ｓ／２，?－ｔ／ｓ／２）。同時(shí)，用兩個(gè)值為２ＺＤ的并聯(lián)電阻等效端口?１的負(fù)載電阻Ｚ。，用兩個(gè)??值為＆的串聯(lián)電阻等效端口?２和端口?３之間的電阻２Ｚ。。這樣，就可以將原電路分解為??偶模激勵(lì)電路和奇模激勵(lì)電路。經(jīng)過(guò)歸一化后，將原電路從中心對(duì)稱面處分成兩個(gè)獨(dú)立??的電路，其中偶模激勵(lì)電路如圖２．７所示，奇模激勵(lì)電路如圖２．８所示。??端〒??＼?１??廠?Ｚ?ｆ?＂２??ｉ開(kāi)路ｉ?＾??圖２．７偶模激勵(lì)??偶模：對(duì)于偶模

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超寬帶濾波器的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展[J]. 官雪輝,陳鵬,劉海文,蔡鵬.  華東交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2011(01)

博士論文
[1]多性能微波功率分配器及高性能功率放大器的研究[D]. 李久超.北京郵電大學(xué) 2014
[2]超寬帶帶通濾波器的設(shè)計(jì)理論及其小型化研究[D]. 蔡鵬.上海大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3524020