功能型融合性器件具有小型化、低成本化和高集成度等特點,近年越來越受到人們的關注,例如濾波功分器。端口之間優(yōu)異的隔離度、優(yōu)異的頻率選擇性、寬阻帶抑制范圍和較小的尺寸是設計濾波功分器所追求的目標。本論文針對具有帶通響應的新型濾波功分器結(jié)構(gòu)開展了研究,主要工作包括以下幾個方面:1.提出了一款超寬阻帶的帶通濾波功分器和一款寬阻帶的帶通濾波功分器。這兩款濾波功分器分別采用兩種設計方案,即先功分后濾波和先濾波后功分的設計方案。前者的輸出端口隔離特性較后者要優(yōu)異,但是缺點在于尺寸稍大。最終,對兩款具有寬阻帶的濾波功分器進行了加工與實測,先濾波后功分設計方案下的帶通濾波功分器的實測頻率位于3.11GHz,帶外優(yōu)于20dB和優(yōu)于12dB的諧波抑制能力可至4.8 f₀處和20 f₀處,實現(xiàn)3dB通帶范圍內(nèi)優(yōu)于20dB的隔離。先功分后濾波設計方案下的寬阻帶帶通濾波功分器的實測頻率位于2.22GHz,帶外優(yōu)于20dB的諧波抑制能力可至6.3 f₀處,實現(xiàn)寬帶范圍內(nèi)優(yōu)于17dB的隔離。2.提出了一款具有寬帶隔離的帶通濾波功分器。其關鍵是在電路中級... 

【文章來源】：電子科技大學四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

單通帶響應的單端濾波功分器

第一章緒論3功分器從響應類型可以分為單通帶響應、雙通帶響應、多通帶響應、寬帶響應和超寬帶響應。下面著重講述單端濾波功分器的國內(nèi)外研究動態(tài)。①單通帶響應的單端濾波功分器2013年，C.Chen等人提出了一款具有單通帶濾波頻率響應的濾波功分器[4]，其結(jié)構(gòu)版圖如圖1-3(a)所示。設計方法是將濾波和功分設計在一個電路中，將足夠多的諧振器通過合適的拓撲結(jié)構(gòu)來同時實現(xiàn)具有帶通濾波響應的功分器，隔離電阻的加載來保證輸出端口的隔離。相比于獨立設計的濾波器和功分器，此種方法實現(xiàn)了一定程度上器件的小型化，但是此款濾波功分器由于通帶兩側(cè)沒有引入零點，所以頻率選擇性一般。（a）（b）（c）圖1-3單通帶響應的單端濾波功分器。(a)基于諧振器結(jié)構(gòu)；(b)基于E型雙模諧振器；(c)基于T型雙模諧振器同年，K.Song等人用一款E型雙模諧振器實現(xiàn)了單端通帶響應的濾波功分器[5]。結(jié)構(gòu)如圖1-3(b)所示。為了獲得帶通濾波響應，應用了兩個E型雙模諧振器，磁耦合結(jié)構(gòu)用于輸入端口和中心負載諧振器之間，可以通過改變輸入端口和中心負載諧振器之間的連接位置進行調(diào)諧，以獲得良好的輸入阻抗匹配，在通帶的左側(cè)引入了傳輸零點，提高了濾波功分器的選擇性。2019年，G.Zhang等人介紹了一種具有高頻率選擇性和良好帶內(nèi)隔離性的濾波功分器[6]，如圖1-3(c)所示，此文采用了一個諧振器實現(xiàn)了濾波和功分的雙重功能。為了進一步提高其頻率選擇性，獲得更寬的上阻帶，在濾波功分器的輸入和輸出端加載了三個開路枝節(jié)。該文所提出的濾波功分器在性能上有所改進，設計布局也較為簡單，與以往文獻相比具有很大的優(yōu)越性。文章[7-12]中也有各式各樣的單通帶響應的濾波功分器拓撲結(jié)構(gòu)，都在為實現(xiàn)濾波功分器的低成本、小體積、高性能做著各式各樣的探索。②雙通

電子科技大學碩士學位論文4一款雙通帶濾波功分器[13]，采用多模諧振器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的威爾金森功率分頻器的四分之一波長傳輸線，實現(xiàn)了功率分配的同時實現(xiàn)頻率選擇。利用兩個四模諧振器實現(xiàn)了雙頻帶響應的濾波功分器，通過枝節(jié)調(diào)節(jié)靈活的控制兩個功分器的工作頻率，最終設計了中心頻率分別位于2.45GHz和5.2GHz，端口隔離度分別優(yōu)于17dB和22dB的雙通帶濾波功分器。其結(jié)構(gòu)如圖1-4(a)所示。（a）（b）（c）（d）圖1-4雙通帶和多通帶響應的單端濾波功分器。(a)基于枝節(jié)加載的四模諧振器；(b)基于雙模階躍抗諧振器；(c)基于四個雙模諧振器；(d)基于開路枝節(jié)的信號補償技術(shù)文章[14]中利用四分之一波長階梯阻抗諧振器實現(xiàn)了雙通帶濾波功分器。每個通帶都可通過雙模階梯阻抗諧振器分別控制，結(jié)構(gòu)如圖1-4(b)所示。對于雙通帶濾波功分器來說，高選擇性也是需要衡量的指標之一。文章[15]中提出了一種新型的小型微帶雙模雙通帶濾波分頻器，通過四個雙模諧振器的不同耦合方式，在兩個通帶外引入了傳輸零點，提高了雙通帶濾波功分器的選擇性。隨著現(xiàn)代通信系統(tǒng)信息量膨脹，除需雙通帶響應的濾波功分器外，多通帶響應的濾波功分器需求也日漸增多。2018年，C.Liou等人利用補償技術(shù)設計了一款具有三通帶的濾波功分器[16]，實現(xiàn)了中心頻率分別位于2.165GHz、3.575GHz和5.215GHz的三通帶濾波功分器，三個通帶的帶內(nèi)回波損耗都優(yōu)于10dB，三個通帶的隔離都優(yōu)于10dB。文章[17-24]也是基于各種各樣的多模諧振器實現(xiàn)了雙通帶的濾波功分器。③寬帶和超寬帶響應的單端濾波功分器


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