發(fā)布時(shí)間：2020-03-23 15:28

【摘要】：隨著無(wú)線通信技術(shù)的高度發(fā)展,微波頻段的頻譜資源日趨緊張,越來(lái)越多的人將目光投向毫米波波段,毫米波器件也逐漸成為研究熱點(diǎn)。此外,人們對(duì)于設(shè)備小型化的要求也越來(lái)越高,而在通信前端,濾波器與天線這兩個(gè)無(wú)源器件的結(jié)構(gòu)決定了設(shè)備的大小,將濾波器與天線有效結(jié)合可以兼具二者特性,滿足通信要求且將通信前端設(shè)備體積有效減小,而且由于濾波器與天線是兩個(gè)獨(dú)立的設(shè)備,它們之間需要連接器相連,濾波天線可以去除連接線帶來(lái)的損耗,提高天線增益�；刹▽�(dǎo)是一種新型傳輸線結(jié)構(gòu),它具有與矩形波導(dǎo)類似的低插損、高Q值特性,但卻有著遠(yuǎn)小于波導(dǎo)的體積與重量,同時(shí)降低生產(chǎn)成本,容易與其它器件集成,在毫米波電路及器件設(shè)計(jì)中基片集成波導(dǎo)是一個(gè)良好的選擇。本文在研究了濾波器與天線發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上利用基片集成波導(dǎo)技術(shù)設(shè)計(jì)了一款中心頻率為24.55GHz的多層基片集成波導(dǎo)濾波天線,同時(shí)在該濾波天線單元基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了1×2陣列濾波天線,1×2 MIMO濾波天線與2×2 MIMO濾波天線,并對(duì)相關(guān)濾波天線進(jìn)行加工測(cè)試,論文的主要工作包含以下幾個(gè)方面:1、基于基片集成波導(dǎo)諧振腔的諧振模式,設(shè)計(jì)了一款三層基片集成波導(dǎo)毫米波濾波器,分析了天線與濾波器的集成設(shè)計(jì)方法。2、分析了矩形縫隙天線與蝶形縫隙天線的優(yōu)缺點(diǎn),確定了使用蝶形縫隙天線作為毫米波濾波天線的寬帶輻射器,將多層基片集成波導(dǎo)濾波器的第三腔開(kāi)蝶形縫隙實(shí)現(xiàn)小型化寬帶濾波天線,天線增益具有良好的帶通特性,并進(jìn)行了加工驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)了帶寬為500MHz,帶內(nèi)增益為3.3d B的濾波天線,測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果吻合良好。3、利用多層基片集成波導(dǎo)濾波天線單元設(shè)計(jì)了一款1×2陣列天線,同時(shí)對(duì)此陣列天線加工測(cè)試,實(shí)現(xiàn)增益為5d B,帶寬為500MHz的效果。此外,基于濾波天線單元正交排列方式,分別設(shè)計(jì)了1×2 MIMO天線和2×2 MIMO天線,其中對(duì)1×2 MIMO天線進(jìn)行加工測(cè)試,通帶內(nèi)隔離度達(dá)到了30d B。
【圖文】：

[12-14]，它可以看做是同軸線的變形，如圖 1.1 所示：圖1.1 帶狀線基本結(jié)構(gòu)在帶線后出現(xiàn)了各種各樣的傳輸線，給計(jì)算帶來(lái)了很大困難，針對(duì)這種情況，從20 世紀(jì) 80 年代國(guó)外做了大量閉式工作，即仔細(xì)算出各種情況，然后用簡(jiǎn)單的閉式給

與天線又是通信前端兩個(gè)重要器件，這兩個(gè)器件對(duì)系統(tǒng)是否能穩(wěn)定工作有著非常關(guān)鍵的作用，如圖 1.2 所示：圖1.2 通信系統(tǒng)前端示意圖所以對(duì)于天線與濾波器的統(tǒng)一設(shè)置就非常重要。對(duì)于各式各樣的終端設(shè)備，如手機(jī)、平板電腦等對(duì)體積的要求也越來(lái)越高，這要求天線與濾波器有著更加緊湊的結(jié)構(gòu)。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，有源器件在封裝技術(shù)的更新?lián)Q代后已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了小型化甚至微型化，但無(wú)源器件的體積并未得到有效改善，通訊系統(tǒng)設(shè)備的小型化主要就是其內(nèi)部無(wú)源器件的小型化，也就是濾波器與天線的小型化，從濾波器與天線各自獨(dú)立的角度上講，設(shè)計(jì)理論與技術(shù)已經(jīng)很成熟，，比如巴特沃斯與切比雪夫的設(shè)計(jì)法來(lái)設(shè)計(jì)濾波器，而天線形式更是各種各樣，如微帶天線、八木天線、波導(dǎo)縫隙天線等，但濾波器與天線連接后會(huì)產(chǎn)生很多問(wèn)題
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN822

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 郝張成;基片集成波導(dǎo)技術(shù)的研究[D];東南大學(xué);2006年

2 張玉林;基片集成波導(dǎo)傳播特性及濾波器的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];東南大學(xué);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 鄒玉鵬;基于基片集成技術(shù)的交叉耦合腔體濾波器的延伸研究[D];南京航空航天大學(xué);2015年

2 徐揚(yáng);毫米波雷達(dá)微帶陣列天線的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 孫中洋;MIMO天線的設(shè)計(jì)與研究[D];南京郵電大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2596919