多通带滤波器及其在天线中的应用

发布时间：2020-03-27 23:32

【摘要】：随着第五代移动通信技术研究的不断进步和新无线通信标准的出台,频谱资源日益紧缺,多标准通信技术因此成为当前研究热点,而滤波器和天线作为无线通信系统中的无源器件,在其中发挥着重要作用。无线移动通信系统的小型化发展趋势对器件的多频工作性能提出要求,滤波器和天线的尺寸及性能均会随着工作频带数目的增加而恶化,进而为无线通信的高质量传输带来不利影响。本文针对滤波器的多通带工作特性及其在双频阵列天线中的应用展开研究,在运用所提出的新型谐振结构成功改善滤波单元多频选择特性的基础上,采用新型基片集成同轴线技术实现了毫米波频段内的共口面谐振式双频缝隙阵列天线的创新设计。论文研究工作主要包括下述三个部分:1、分析了枝节加载谐振器(SLR)的等效电路,推导出对应奇偶模频率计算公式;在此基础上,进一步提出了一种源和负载感性耦合的小型化设计,并把其应用于双通带以及四通带滤波器的设计中,通过源和负载的交叉耦合,实现了四通带滤波器的高选择性和小型化设计。设计方案通过了实验验证。2、设计了一个枝节加载环形谐振器,利用奇偶模分析法对其等效电路进行分析,推导出奇偶模谐振条件;然后对表达式进行仿真提取,抽取出八个传输极点,并对两个开路枝节进行了向内弯折,引入枝节与枝节耦合,使之成为一个十模谐振器;接着对该谐振器进行平行耦合馈电,用单个谐振器实现了五通带的滤波特性。测试数据与仿真结果的良好吻合,验证了所提出的谐振器设计思路的可行性以及相应滤波器设计小型化高隔离度的特性。3、提出了一种基于基片集成同轴线(SICL)技术的全波长谐振环结构,并用该谐振器设计了一款基于SICL的双工器,结合所设计的两个不同频率的SICL缝隙阵列天线及切比雪夫功分网络,通过不同频率一维线阵的共口面交指组阵方式,实现了具有优良辐射滤波特性的紧凑型双频缝隙阵列天线设计并通过了实验验证。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN713

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本文编号：2603553