基于DGS实现微波多频带及宽带滤波器设计
本文选题:双环耦合 + 级联阶跃阻抗 ; 参考:《北京信息科技大学》2017年硕士论文
【摘要】:随着无线通信技术的不断发展,衍生出WLAN,Zigbee,Bluetooth,GSM,WCDMA,TD-LTE,LTE-FDD等无线通信业务,滤波器技术得到了极大的推进。以改善频带利用率和提高频段兼容性为目标,广大学者们对多频带及宽带滤波器进行了深入研究。本文围绕微波多通带与宽带滤波器设计进行研究,主要进行以下工作:首先分析了微带线基本理论、缺陷地结构(DGS)基本理论、阶跃阻抗并联短截线(SISS)基本理论、缺陷微带结构(DMS)、基于阶跃阻抗并联短截线的缺陷微带结构(S-DMS)等,应用这些理论设计了:两种宽带滤波器和三种多通带滤波器。两种宽带滤波器:(1)应用DGS及开口双环耦合设计了宽带滤波器,该宽带滤波器3 dB带宽为4.2 GHz~11.5 GHz,相对带宽为93%,通带内插入损耗小于0.54 dB。具有带外抑制能力较强、通带内插入损耗小的优点。(2)利用阶跃阻抗谐振器,结合DMS结构设计了具有优良通带特性的宽带滤波器。该滤波器3 dB带宽为9.1 GHz,相对带宽为130%,带内插入损耗小于0.6 dB,带内11S在-10 dB以下。三种改进型多通带滤波器:(1)采用S-DMS结构设计了具有谐波抑制能力的双通带滤波器。该滤波器通带中心频率为3.5 GHz、8.5 GHz,插入损耗分别为0.45 dB、2.7 dB,3 dB带宽分别是550 MHz、260 MHz。(2)运用C-DGS结构,结合矩形谐振腔设计了结构紧凑的三通带滤波器,该滤波器尺寸为16 mm×12 mm×0.8 mm,三个通带中心频率分别为0.1 GHz、6.2 GHz、10.9 GHz,通带内插入损耗分别为-0.5 dB、-0.8 dB、-2.8 dB。(3)利用不规则DGS设计出具有宽深阻带的双通带滤波器,通带中心频率为3.75 GHz、5.55 GHz,阻带性能良好,通带内插入损耗分别为0.23 dB、0.31 dB,低频阻带衰减最大值高于58 dB。
[Abstract]:With the development of wireless communication technology, wireless communication services such as WLAN (WLAN) Zigbee Bluetooth and GSM / WCDMA-TD-LTELTELTE-FDD have been derived, and the filter technology has been greatly advanced. In order to improve the frequency band efficiency and improve the compatibility of the frequency band, many scholars have carried on the thorough research to the multi-band and the wideband filter. This paper focuses on the design of microwave multiband and wideband filters. The main work is as follows: firstly, the basic theory of microstrip line, the basic theory of defective ground structure (DGS) and the basic theory of step impedance parallel short cut line (SISS) are analyzed. Based on the step impedance parallel truncated defect microstrip structure (S-DMSS), two kinds of wideband filters and three kinds of multi-pass filters are designed by using these theories. The broadband filter is designed by using DGS and open double loop coupling. The 3 dB bandwidth of the broadband filter is 4.2 GHz~11.5 GHz, the relative bandwidth is 93%, and the insertion loss in the passband is less than 0.54 dB. A broadband filter with excellent passband characteristics is designed by using step impedance resonator and DMS structure. The 3 dB bandwidth of the filter is 9.1 GHz, the relative bandwidth is 130, the insertion loss is less than 0.6 dB, and the in-band 11s is below -10 dB. Three improved multipass band filters: 1) A double pass band filter with harmonic suppression capability is designed using S-DMS structure. The passband center frequency of the filter is 3.5 GHz ~ (8.5 GHz), and the insertion loss is 0.45 dB ~ (2. 7) dB ~ (3 dB) respectively. The bandwidth of the filter is 550 MHz ~ (260 MHz 路m ~ (-2) using C-DGS structure, a compact three-way band filter with rectangular resonator is designed. The size of the filter is 16 mm 脳 12 mm 脳 0.8 mm, the three passband center frequencies are 0.1 GHz, 6.2 GHz, 10.9 GHz, and the insertion loss in the passband is -0.5 dBU -0.8 dBU -2.8 dB.m3) A double pass band filter with wide depth stopband is designed by using irregular DGS. The central frequency of the passband is 3.75 GHz ~ 5.55 GHz, the stopband performance is good, the insertion loss in the passband is 0.23 dB ~ 0.31 dB, the maximum attenuation of low frequency stopband is higher than 58 dB.
【学位授予单位】:北京信息科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN713
【参考文献】
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,本文编号:1926832
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