巴倫是平衡不平衡轉(zhuǎn)換的器件,而帶通濾波器是頻率分配和選擇的器件,在射頻前端應(yīng)用中均扮演重要角色。當(dāng)前,隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展,對巴倫和帶通濾波器提出了更嚴(yán)格要求,即高性能、高可靠性、小型化和低成本。微帶結(jié)構(gòu)的巴倫和帶通濾波器由于其平面結(jié)構(gòu)、體積小、重量輕、可靠性高和低成本得到了廣泛的發(fā)展。近年來,隨著無線通信標(biāo)準(zhǔn)的不斷變化,對于能夠?qū)崿F(xiàn)多頻段覆蓋的可重構(gòu)通信系統(tǒng)的需求越來越迫切。因此,對微帶頻率可調(diào)諧巴倫和帶通濾波器研究具有重要的意義。在國家自然科學(xué)基金（基金號:61571075）的支持下,論文對微帶頻率可調(diào)諧巴倫和帶通濾波器進(jìn)行了研究,具體內(nèi)容為:（1）提出了一款頻率可調(diào)諧巴倫。該巴倫基于變?nèi)荻䴓O管加載平行耦合線實(shí)現(xiàn),通過調(diào)節(jié)變?nèi)荻䴓O管的電容值實(shí)現(xiàn)頻率調(diào)諧,并在調(diào)諧過程中能保持良好的輸入端口阻抗匹配。采用信號流圖和奇偶模方法進(jìn)行分析,并推導(dǎo)出其設(shè)計公式。使用ADS軟件進(jìn)行仿真,并進(jìn)行實(shí)物的加工、測試。測量結(jié)果表明,該巴倫的頻率調(diào)諧范圍為0.875～2.0GHz（78.3%）,在每個調(diào)諧工作中心頻率處的輸入回波損耗均大于32dB,插入損耗均小于4.3dB,輸出端口之間的相位差為18... 

【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１環(huán)形雙層結(jié)構(gòu)的頻率可調(diào)諧巴倫［２２］??Ｆｉｇ－?１１?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ｔｕｎａｂｌｅ?ｂａｌｕｎ?ｗｉｔｈ?ａ?ｄｏｕｂｌｅ?ｌａｙｅｒ?ｏｆ?ｒｉｎｇ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ［２２］??

?大連海事大學(xué)碩士學(xué)位論文???不平衡小于〇．５ｄＢ，相位差為１８０°±５°，插入損耗小于６．１ｄＢ。此外，該巴倫的回波損耗??性能會隨著頻率的增加而惡化，在最高調(diào)諧中心頻率處回波損耗僅為１５ｄＢ。??Ｃｃｆ?Ｉ??ｐｏｒｔｌ?〇￣￣ｉ＊—；；??／，?；?Ｉ?＾—ｏ?Ｐ〇ｒｔ２??Ｕ－－｜ｈ｜?ｃ，??ｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌ?１?ｔ?／〇??ｌｉｎｅ?Ｉ?￣￣？？—０?ｐｏｒｔ３??Ｉ?Ｉ?Ｉ「，Ｆ??圖１．２具有阻帶抑制的頻率可調(diào)諧濾波器巴倫??Ｆｉｇ．?１．２?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ｔｕｎａｂｌｅ?ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ?ｂａｌｕｎ?ｗｉｔｈ?ｓｔｏｐｂａｎｄ?ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ１２５１??２０１７年，Ｍａｒｋ?Ｄ．?Ｈｉｃｋｌｅ等人提出了一種用于可調(diào)衰減模式諧振腔的新型差分耦合??結(jié)構(gòu)，該耦合結(jié)構(gòu)簡單緊湊，相比較于單端耦合結(jié)構(gòu)更易于加工制作。這種新型耦合結(jié)??構(gòu)適用于制造高性能的可調(diào)諧濾波器巴倫如圖１．３所示。該巴倫是采用壓電圓盤進(jìn)??行頻率調(diào)諧，該壓電圓盤鍍有銀膜使其金屬化，并使用導(dǎo)電的環(huán)氧銀膜固定在腔體的頂??部。該巴倫的頻率調(diào)諧范圍為３．２？６．１ＧＨｚ，調(diào)諧相對帶寬為６２．４％。在所有調(diào)諧中心頻??率處，幅度不平衡小于〇．２ｄＢ，相位差為１８０°±０．９°，性能非常好。但是該電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，??加工制作成本高。??Ｉ?：??圖１．?３利用差分耦合諧振腔設(shè)計的頻率可調(diào)諧濾波器巴倫［２６１??Ｆｉｇ．?１．３?Ｄｅｓｉｇｎ?ｏｆ?ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ｔｕｎａｂｌｅ?ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ?ｂａｌｕｎ?ｕｓｉｎｇ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ?ｃｏｕｐｌｉｎｇ?ｃａｖｉｔｙ?ｒｅｓｏｎａｔｏｒｓ１２＾??２０

?具有頻率可調(diào)諧功能的巴倫及帶通濾波器設(shè)計???范圍為０．７８￣１．３５ＧＨｚ（５４％），調(diào)諧過程中插入損耗控制在１．６８？２．９ｄＢ之間，３ｄＢ通帶??帶寬變化僅為５．８％。??４．．丨一??＇泰，??圖１．?６采用兩路徑混合耦合的頻率可調(diào)諧帶通濾波器［３３】??Ｆｉｇ．?１．６?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ｔｕｎａｂｌｅ?ｂａｎｄｐａｓｓ?ｆｉｌｔｅｒ?ｗｉｔｈ?ｔｗｏ－ｐａｔｈ?ｍｉｘｅｄ?ｃｏｕｐｌｉｎｇ［３３ｉ??２０１５年，Ｇ．Ｍ．?Ｒｅｂｅｉｚ等人設(shè)計了一款頻率和傳輸零點(diǎn)均可調(diào)諧的帶通濾波器??通過傳輸零點(diǎn)的調(diào)諧可以實(shí)現(xiàn)在不增加濾波器階數(shù)和復(fù)雜度的情況下控制可調(diào)濾波器??的選擇性。該濾波器通過一個四階梳妝線結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，如圖１．７所示。通過采用兩個傳輸??零點(diǎn)將阻帶抑制提高到６０ｄＢ。測量結(jié)果表明，該濾波器的頻率調(diào)諧范圍為１．２５？２．１ＧＨｚ??（５０．７％），在所有調(diào)諧中心頻率處插入損耗控制在２．２￣４．５ｄＢ之間，３ｄＢ相對帶寬保持??在４￣５．５％之間，但是回波損耗僅１０ｄＢ。??圖１．?７傳輸零點(diǎn)可調(diào)的頻率可調(diào)諧帶通濾波器??Ｆｉｇ．?１．７?Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ｔｕｎａｂｌｅ?ｂａｎｄｐａｓｓ?ｆｉｌｔｅｒ?ｗｉｔｈ?ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?ｚｅｒｏ?ｔｕｎｉｎｇ［３４］??２０１６年，Ｈａｎ－Ｙｕｎ?Ｔｓｍ等人設(shè)計了一款具有恒定通帶帶寬的二階切比雪夫頻率可調(diào)??諧帶通濾波器［３５］，并且具有可調(diào)諧外部品質(zhì)因數(shù)。該濾波器采用枝節(jié)加載雙模諧振器和??兩組變?nèi)荻䴓O管設(shè)計，用于調(diào)節(jié)中心頻率和回波損耗性能，如圖Ｕ所示。測量結(jié)果表??明，該濾波器的頻率調(diào)諧范圍僅為１．７？２．１ＧＨｚ?（１９％），在所有調(diào)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]應(yīng)用于5G無線通信的微帶周期結(jié)構(gòu)帶通濾波器設(shè)計[J]. 鄭麗萍,和銘.  重慶郵電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(04)
[2]多信道二維光子晶體濾波器[J]. 劉杰,鐵生年,盧輝東.  光學(xué)精密工程. 2016(05)
[3]一種具有諧波抑制的電可調(diào)功分器[J]. 陳濤,楊濤,楊自強(qiáng),劉文豹.  應(yīng)用科技. 2014(04)
[4]寬帶有源巴倫的仿真設(shè)計[J]. 賀娟.  空間電子技術(shù). 2011(03)

博士論文
[1]無線通信系統(tǒng)中小型化平面無源微波濾波器研究[D]. 吳興宏.電子科技大學(xué) 2019
[2]多層介質(zhì)結(jié)構(gòu)集總參數(shù)射頻帶通濾波器設(shè)計技術(shù)研究[D]. 曹珂.南京郵電大學(xué) 2016
[3]微帶濾波器關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 馬興兵.北京郵電大學(xué) 2018
[4]可調(diào)微帶濾波器的研究和無源應(yīng)用[D]. 盧頔.電子科技大學(xué) 2018

碩士論文
[1]Marchand巴倫建模優(yōu)化及設(shè)計方法研究[D]. 陳書雄.江蘇大學(xué) 2016
[2]新型超寬帶巴倫及其應(yīng)用研究[D]. 林善明.南京理工大學(xué) 2016
[3]S波段介質(zhì)濾波器的仿真設(shè)計與制備[D]. 肖東.電子科技大學(xué) 2012
[4]小型腔體濾波器設(shè)計技術(shù)研究[D]. 謝睦寬.電子科技大學(xué) 2011



本文編號：3005525