隨著現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)向多功能、小型化、高可靠性等方向發(fā)展,對高性能、低成本、平面化、集成化微波濾波器的需求已日益迫切,其中雙頻和多頻帶帶通濾波器作為實(shí)現(xiàn)小型化和多功能的有效手段以及寬阻帶帶通濾波器在抑制雜波和降低干擾方面的作用而備受關(guān)注�；刹▽�(dǎo)（Substrate Integrated Waveguide:SIW）技術(shù)作為一種新興的片上集成解決方案,為高性能微波及毫米波濾波器的設(shè)計(jì)與集成提供了優(yōu)良的平臺。本論文基于基片集成矩形諧振腔（Substrate Integrated Rectangular Cavity:SIRC）中的雙模頻率及耦合控制技術(shù),對SIW雙頻、多頻和寬阻帶帶通濾波器進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究,主要?jiǎng)?chuàng)新性工作概括如下:1.雙頻頻率比和帶寬比均靈活可控的SIW雙模雙頻帶帶通濾波器:導(dǎo)出了 SIRC中TE101和TE201模式頻率比的實(shí)現(xiàn)范圍并給出了雙模SIRC物理尺寸的計(jì)算公式,為解析控制SIW雙模雙頻帶濾波器兩通帶的中心頻率提供了有效方法;提出了一種新型的雙模耦合控制技術(shù)并通過三種雙模SIRC耦合配置的仿真分析驗(yàn)證了其可行性,為有效控制SIW雙模雙頻帶濾波器兩通帶的相... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：157 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１全球每年發(fā)表的與ＳＩＷ相關(guān)的論文數(shù)量（來源：Ｇｏｏｇｌｅ?Ｓｃｈｏｌａｒ，更新于２０１８年５月）??１??

ＣＢ或陶瓷基板，ＳＩＷ諧振腔０？值的變化范圍為１５０？１０００，更??高的值可通過采用更低損耗角正切的材料作為介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)。??１．１．２雙頻和多頻帶帶通濾波器的研宄意義??隨著信息化時(shí)代的到來，人類希望能夠隨時(shí)隨地、方便快捷地獲取所需的語音、圖??像等多媒體信息，這就促進(jìn)了多功能和多標(biāo)準(zhǔn)通信制式格局的形成。但是目前人類可利??用的頻譜資源是有限的，尤其在亞６?ＧＨＺ（Ｓｕｂ－６?ＧＨｚ）頻段己經(jīng)達(dá)到捉襟見肘、空前擁擠??的地步，因而人們不得不開始向更高頻率甚至毫米波頻段尋求解決方案。圖１．４展示了??３－５０?ＧＨｚ頻段內(nèi)幾種典型的無線通信應(yīng)用所占用的頻譜資源，其中我國工業(yè)和信息化部??規(guī)劃和部署的第五代移動(dòng)通信（５Ｇ）技術(shù)所用的頻段為Ｓｕｂ－６?ＧＨｚ：?３Ｊ－３．６／４．８－５?ＧＨｚ和毫??米波（Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ－Ｗａｖｅ：?ｍｍ?Ｗａｖｅ）：?２４．７５－２７．５／３７－４２．５?ＧＨｚ；?Ｃ?波段衛(wèi)星電視廣播和小型衛(wèi)??星地面站所用的標(biāo)準(zhǔn)頻段為下行３．７－４．２?ＧＨｚ和上行５．９２５－６．４２５?ＧＨｚ；義波段固定通訊??業(yè)務(wù)衛(wèi)星、地球探測衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星等所用的通信頻段為下行７．２５－７．７５?ＧＨｚ和上行??７．９－８．４?ＧＨｚ；波段衛(wèi)星數(shù)字廣播標(biāo)準(zhǔn)頻段為下行１２．２－１２．７５?ＧＨｚ和上行１４－１４．５?ＧＨｚ；??高速衛(wèi)星通信、千兆比特級寬帶數(shù)字傳輸和高清晰度電視（ＨＤＴＶ）等通信業(yè)務(wù)所用的＾??波段為下行１７．７－２１．２?ＧＨｚ和上行２７．５－３１?ＧＨｚ。由于這些頻段可以提供豐富的頻譜資源??和寬帶高速的數(shù)據(jù)傳輸，越來越多的無線通信應(yīng)用將會向此延伸拓展。ＳＩＷ技術(shù)作為高??頻段甚至毫米波電路小

靠性卻可大大提高。由此可見，積極開展雙頻／多頻無源和有源器件的研宄對于??多體制無線通信技術(shù)的發(fā)展有著極其重要的意義。?＿??ｆＢＰＦｌ?ＢＰＦＩ＇；?ｆＢＰＦｒ：?ｄ??蠲—基帶信號?ｉ??：：：Ｉ?＇?｜?￣￣?（ａ）??丨?基帶信號?２??ｖＢＰＦ２?、予：ＢＰＦ２＇?＾．０２?？ＰＦ２＂?］－??ｙ?Ｉ?｜?ｌ?ｌ?ｌ?Ｉ?｜??基帶?Ｕ?號?２?（ｂ）??雙頻雙頻雙頻?＾雙頻雙頻??ＡＮＴ?ＢＰＦ?ＬＮＡ?Ｍｉｘｅｒ?ＢＰＦ＇?Ｍｉｘｅｒ?ＢＰＦ＂??圖１．６?（ａ）傳統(tǒng)型和（ｂ）改進(jìn)型雙頻接收機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖??作為射頻前端中至關(guān)重要的部件，微波濾波器起著傳輸有用信號、濾除雜波和干擾、??衰減和抑制噪聲等功能，此外還在一些高性能振蕩器、放大器、倍頻器和混頻器中起著??提高電路穩(wěn)定性，抑制諧波與鏡頻干擾等作用，因而其電學(xué)性能和物理屬性直接影響著??整個(gè)無線通信系統(tǒng)的性能。其中雙頻和多頻帶帶通濾波器，無論是在圖１．５（ｂ）所示的改??進(jìn)型無線收發(fā)機(jī)系統(tǒng)中用來實(shí)現(xiàn)小型化還是在圖１．６（ｂ）所示的雙頻接收機(jī)系統(tǒng)中用于實(shí)??現(xiàn)多功能，都是不可或缺的關(guān)鍵性器件。因此，研宄低成本、小型化、輕量化、平面化、??集成化的高性能雙頻／多頻帶帶通濾波器有著巨大的科學(xué)意義和工程實(shí)用價(jià)值。??１．１．３寬阻帶帶通濾波器的研宄意義??隨著多標(biāo)準(zhǔn)通信格局的逐步形成以及多體制通信系統(tǒng)的大量研發(fā)，自由空間當(dāng)中充??斥著越來越多的由無線通信和遙感業(yè)務(wù)產(chǎn)生的射頻、微波、毫米波等頻率信號以及各種??各樣的寄生雜波信號。以圖１．４所示的電磁頻譜為例，３－５０ＧＨＺ頻段內(nèi)分布著多種無線??移動(dòng)通信和衛(wèi)星通信頻率信號且會隨著其他通信業(yè)


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