射頻前端系統(tǒng)的集成化、一體化設(shè)計(jì)成為新的發(fā)展趨勢。傳統(tǒng)的射頻前端電路是將濾波器、雙工器與天線等器件單獨(dú)設(shè)計(jì)后再通過匹配電路進(jìn)行匹配,這種方式不僅使通信系統(tǒng)的體積變大,而且?guī)硗ㄐ畔到y(tǒng)性能下降的問題。雙工天線就是將射頻前端器件進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計(jì),以達(dá)到系統(tǒng)的小型化和提高系統(tǒng)性能的目的。頻分同極化雙工天線適應(yīng)現(xiàn)代通信系統(tǒng)的發(fā)展,成為研究熱點(diǎn)。頻分同極化雙工天線的收發(fā)信號的方式是同極化的,因此通常需要引入濾波網(wǎng)絡(luò)提高雙工天線的收發(fā)隔離度,以減小收發(fā)信號的干擾。本文引入了不同的技術(shù)手段來提高雙工天線的隔離度。本文以高隔離濾波雙工天線為研究目標(biāo),實(shí)現(xiàn)雙工天線的一體化設(shè)計(jì),主要完成了以下三款天線的設(shè)計(jì)工作:1、提出了一種基于開環(huán)諧振器的新型濾波雙工天線。首先對堆疊雙工貼片的工作原理和諧振模式進(jìn)行了分析。收發(fā)濾波器均采用兩個開環(huán)諧振器耦合實(shí)現(xiàn),把天線作為濾波器的最后一階,設(shè)計(jì)了一款具有三階濾波特性的雙工天線。由于堆疊雙工貼片本身存在貼片隔離,收發(fā)濾波網(wǎng)絡(luò)的引入提高了頻率選擇性及擴(kuò)展了工作帶寬,雙工天線在其工作范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了較高的隔離度和良好的濾波特性。2、提出了一種寬帶高隔離濾波雙工天線。天線的雙頻結(jié)構(gòu)是由開環(huán)諧振器通過地板縫隙耦合輻射貼片實(shí)現(xiàn),對該雙頻結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的模式進(jìn)行了分析。之后引入由三個四分之一波長短路的諧振器構(gòu)成的收發(fā)濾波器,濾波器能在其上阻帶產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)。通過把雙頻天線和濾波器聯(lián)合設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了具有四階濾波特性的雙工天線。濾波階數(shù)的增加及濾波器在其上阻帶產(chǎn)生的傳輸零點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了雙工天線的寬帶高隔離特性。3、提出了一種引入可控非對稱傳輸零點(diǎn)的高隔離濾波雙工天線。雙頻天線采用雙層堆疊貼片,對堆疊貼片產(chǎn)生的諧振模式進(jìn)行了分析。之后引入發(fā)卡梳濾波器作為收發(fā)濾波器,通過控制濾波器的耦合枝節(jié)長度,將發(fā)射濾波器零點(diǎn)設(shè)計(jì)在通帶上阻帶,接收濾波器零點(diǎn)設(shè)計(jì)在其下阻帶。雙頻天線與濾波器聯(lián)合設(shè)計(jì)形成具有三階濾波特性的雙工天線。由于濾波器非對稱零點(diǎn)的引入,雙工天線實(shí)現(xiàn)了高隔離度和良好的濾波特性。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TN822
【部分圖文】：

天線和射頻收發(fā)機(jī)中的雙工器以及濾波器進(jìn)行一體化一個用于發(fā)射，另一個用于接收，實(shí)現(xiàn)發(fā)射接收實(shí)時通少收發(fā)信號互擾，結(jié)構(gòu)緊湊，集成度更高。目前，雙工雙極化、異頻同極化天線和異頻雙極化天線[26]。通道采用同一個工作頻率，信號收發(fā)的極化方式也相同線收發(fā)工作頻率一致，不能采用濾波等方式提高頻率選方式，因此發(fā)射通道與接收通道的相互干擾很大。目前多天線系統(tǒng)。福大學(xué)J. Choi等人提出了一款多天線的雙工天線[27]。是由一個接收天線和兩個發(fā)射天線組成，兩個發(fā)射天線處（λ為天線工作波長）。因此，在接收天線位置處，兩，以抵消發(fā)射天線信號對接收天線信號的影響。最終該

圖1-14基于帶阻濾波器的同極化雙工天線016年，Peisheng Zhang等人提出了一款雙工縫隙天線[32]，使用枝節(jié)線構(gòu)成激勵槽輻射[10]，兩個通道的帶阻濾波器相互阻止對方的信號通過以減小信圖1-15濾波雙工天線 圖1-16雙工天線二元陣

的開環(huán)諧振器構(gòu)成，產(chǎn)生兩個諧振模式，呈現(xiàn)二階濾波特性。調(diào)節(jié)開環(huán)諧振器的長度可以改變諧振點(diǎn)的頻率，長度越長，諧振頻率越低；調(diào)節(jié)耦合的縫隙寬度可以改變?yōu)V波器兩個模式間的耦合強(qiáng)弱。發(fā)射通道濾波饋電網(wǎng)絡(luò)及主要尺寸標(biāo)注如圖3-9，兩個開環(huán)諧
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 林嫻靜;雙工天線的研究[D];華南理工大學(xué);2017年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 薛嘉興;基于多層堆疊微帶貼片的雙工濾波天線陣列研究[D];華南理工大學(xué);2018年

2 胡瑋;引入傳輸零點(diǎn)的低剖面雙工槽天線的設(shè)計(jì)[D];華南理工大學(xué);2018年

本文編號：2888423