多模諧振器的研究及其在微波器件中的應用
發(fā)布時間:2022-02-14 13:54
本論文在對多模諧振器的結構與傳輸特性系統(tǒng)分析的基礎上,針對現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)小型化、多通帶、低成本和高性能等需求,對雙通帶濾波器、差分濾波器以及并聯(lián)反饋型振蕩電路進行了深入的研究。本文的主要研究工作和創(chuàng)新點如下:(1)采用基片集成波導(Substrate Integrated Waveguide,SIW)雙模諧振腔加載互補開口諧振環(huán)(Complementary Split-Ring Resonator,CSRR)結構設計雙通帶濾波器,仿真和測試結果表明該濾波器具有通帶插損小、耦合強度可控和設計方便等優(yōu)點;采用雙模E型槽線諧振器加載SIW腔體的結構設計雙通帶濾波器,仿真和實測結果表明該濾波器具有通帶插損小、中心頻率可調和帶外抑制能力強等優(yōu)點,在該設計中提出一種用E型槽線加載SIW腔體實現(xiàn)小型化的方法,實驗證明了該方法的有效性。(2)提出在不同金屬層加載差分輸入輸出端口的結構設計了雙通帶SIW差分濾波器,利用空氣槽加載SIW腔體的方法構建了雙模SIW諧振腔,同時利用在SIW腔體的上金屬層加載CSRR構建了另一個差模通帶,使得該濾波器的差模中心頻率可調。仿真和實測結果表明該差分濾波器具有電路面...
【文章來源】:南京理工大學江蘇省211工程院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1文章結構與關系/下意圍??從以上研宄背景可以發(fā)現(xiàn),小型化、低成本、易加工的濾波器、差分濾波器,以及??研究低相噪高性能的振蕩器、雙推振蕩器具有重要的研宄價值和實際的工程意義,其性??1??
?1????|?—I?卜w4??w5??;?;?一?^sl??1,?j?r?{W3????;w?1?U?J???__??-u,?j?-----^??(a)?(b)??Z〇?A<?A,?z"?士??Input????卜?^廣,??Tri-m〇dc?}?;ra?f^i??stub-loaded?SIR?*?7.x??u,2i??^m?‘?丄??OiUput?T??h—?/2?—*if*—?/|?—*f|*—?/6?—?!??(c)??圖1.2(a)文獻[1]緊湊型單通帶濾波器;(b)文獻[2】雙模帶阻濾波器;??(c)文獻[1丨]多波段帶通濾波器??2.基于多模諧振器的SIW濾波器為了解決微帶線技術在高頻段插入損耗大、??0值低等缺點,SIW技術應運而生。在S1W技術中,構建多模諧振器通常有兩種主要??的方法:第一種是依靠SIW腔體諧振單元,例如圖1.3(a),利用的是圓形S1W腔體諧振??單元,通過加載兩個圓形通孔,使得圓形SIW腔體諧振器中的簡并模分裂開來,形成??兩個傳輸極點[231。又如圖1.3(b),利用的是矩形SIW腔體諧振單元,通過在腔體正中央??加栽幾個金厲化通孔,破壞了矩形SIW腔體主模TE,m的電場分布,使得TEm的諧振??頻率向模TElfl2或者模TE2m的諧振頻率靠攏,從而通過使用SIW腔體的主模和簡并模??構建了三模諧振單元?1。第二種方法是在SIW腔體的消逝波模式下,通過加載多模諧??振器,例如文獻[32】,在腔體的正反兩面刻著兩個大小不同的雙;パa開口諧振環(huán)(Dual??Mode?Complementary?Split-Ring?Resonat
文獻,該結構在小型化的基礎上,實現(xiàn)了雙通帶、高共模抑制和易加工等優(yōu)點。??1.2.2基于多模諧振器的振蕩器的研宄概況??振蕩器主要應用于連續(xù)波信號發(fā)生器中。在微波系統(tǒng)中,它可以當做本地振蕩源,??用于頻率的上下變頻。在雷達系統(tǒng)中,振蕩器可以作為頻率源。隨著無線通信設備的發(fā)??展和收發(fā)系統(tǒng)的日益增多,通道之間的干擾越來越嚴重,為了能獲得更加準確的信息和??數(shù)據(jù),對頻率源功率、相位噪聲等提出了更高的要求。如何獲得更低的相位噪聲成為現(xiàn)??在研究的熱點。??(a)?(b)?(c)??圖1.6并聯(lián)反饋型振蕩器。(a)文獻[89]基于四階微帶濾波器的振蕩器;(b)文獻丨95]基于矩形??SIW腔體的振蕩器;(c)文獻[96]基于圓形SIW腔體的振蕩器??1.基于低相位噪聲的并聯(lián)反饋振蕩器圖1.6⑷描述了文獻[89]中??的基于四階微帶橢圓濾波器的振蕩器結構圖,為了獲得較低的相位噪聲,把濾波器通帶??內群延遲最高的點對應的頻率作為振蕩頻率。由于微帶濾波器本身的0值較低,研究者??們使用具有高無載0值的SIW濾波器代替環(huán)路中的微帶濾波器來設計振蕩器,如圖丨.6(b)??給出了文獻[95]中振蕩器的結構實物圖,使用S丨W矩形腔體濾波器作為振蕩器的選頻元??件,濾波器的通帶是由腔體中的簡并模(TE1()2和TE2Cm)構成的,由于交叉耦合,在靠近??通帶的上邊帶產(chǎn)生兩個傳輸零點,選擇濾波器群延遲的最高點對應的頻率作為最終的振??蕩頻率。同理,在圖1.6(c)中,作者提出了文獻[96]中振蕩器的結構示意圖,環(huán)路中使用??的是圓形SIW腔體濾波器,通帶由圓形腔體的簡并模構成。為了進一步降低相位噪聲,??文獻[90]給出了仏。的分析過程,研
【參考文獻】:
博士論文
[1]基于LTCC的多層基片集成波導濾波器的研究[D]. 魏啟甫.上海交通大學 2008
本文編號:3624683
【文章來源】:南京理工大學江蘇省211工程院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1文章結構與關系/下意圍??從以上研宄背景可以發(fā)現(xiàn),小型化、低成本、易加工的濾波器、差分濾波器,以及??研究低相噪高性能的振蕩器、雙推振蕩器具有重要的研宄價值和實際的工程意義,其性??1??
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文獻,該結構在小型化的基礎上,實現(xiàn)了雙通帶、高共模抑制和易加工等優(yōu)點。??1.2.2基于多模諧振器的振蕩器的研宄概況??振蕩器主要應用于連續(xù)波信號發(fā)生器中。在微波系統(tǒng)中,它可以當做本地振蕩源,??用于頻率的上下變頻。在雷達系統(tǒng)中,振蕩器可以作為頻率源。隨著無線通信設備的發(fā)??展和收發(fā)系統(tǒng)的日益增多,通道之間的干擾越來越嚴重,為了能獲得更加準確的信息和??數(shù)據(jù),對頻率源功率、相位噪聲等提出了更高的要求。如何獲得更低的相位噪聲成為現(xiàn)??在研究的熱點。??(a)?(b)?(c)??圖1.6并聯(lián)反饋型振蕩器。(a)文獻[89]基于四階微帶濾波器的振蕩器;(b)文獻丨95]基于矩形??SIW腔體的振蕩器;(c)文獻[96]基于圓形SIW腔體的振蕩器??1.基于低相位噪聲的并聯(lián)反饋振蕩器圖1.6⑷描述了文獻[89]中??的基于四階微帶橢圓濾波器的振蕩器結構圖,為了獲得較低的相位噪聲,把濾波器通帶??內群延遲最高的點對應的頻率作為振蕩頻率。由于微帶濾波器本身的0值較低,研究者??們使用具有高無載0值的SIW濾波器代替環(huán)路中的微帶濾波器來設計振蕩器,如圖丨.6(b)??給出了文獻[95]中振蕩器的結構實物圖,使用S丨W矩形腔體濾波器作為振蕩器的選頻元??件,濾波器的通帶是由腔體中的簡并模(TE1()2和TE2Cm)構成的,由于交叉耦合,在靠近??通帶的上邊帶產(chǎn)生兩個傳輸零點,選擇濾波器群延遲的最高點對應的頻率作為最終的振??蕩頻率。同理,在圖1.6(c)中,作者提出了文獻[96]中振蕩器的結構示意圖,環(huán)路中使用??的是圓形SIW腔體濾波器,通帶由圓形腔體的簡并模構成。為了進一步降低相位噪聲,??文獻[90]給出了仏。的分析過程,研
【參考文獻】:
博士論文
[1]基于LTCC的多層基片集成波導濾波器的研究[D]. 魏啟甫.上海交通大學 2008
本文編號:3624683
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