基于MMR的无线通信系统多频段滤波器的小型化研究

发布时间：2020-04-08 13:13

【摘要】：当前,多模谐振器(multimode resonator,MMR)已成为多通带滤波器领域的主要研究对象之一。相比其他设计方式,多模谐振器具有插入损耗低、结构尺寸小、带外性能优良而且模式丰富的优点,因而在实现多个通带、小型化的同时满足高性能的要求。而目前常用的多模谐振结构主要是半波长SIR,对四分之一波长SIR研究较少,本论文围绕四分之一波长的多模谐振器来展开研究,主要做了以下几个方面的工作:第一,对基本的四分之一波长SIR(stepped impedance resonator,阶跃阻抗谐振器)结构的性能进行了分析,同时采取一对SIR共用短路过孔的方式,解决了单个四分之一波长SIR无法进行输入输出馈电的问题。其次,结合弯折耦合的方法设计了2.4 GHz频段的单频滤波器并进行仿真,回波损耗(小于15dB)和插入损耗(小于0.5dB)性能指标满足设计要求。第二,详细解释了加载型四分之一波长SIR结构的原理并分别构造了两种加载型结构的双通带滤波器。对短路加载型SIR用奇偶模分析法进行了解释和分析,对开路加载型给出了输入阻抗的推导公式。在仿真软件中比较两种加载型滤波器的优缺点后,最终选定基本SIR结构和开路加载型使用内嵌的方法设计了一款三通带滤波器结构。第三,论文还对近几年新提出的几种新型四分之一波长SIR结构进行了理论分析,推导了输入阻抗的公式并使用内嵌的方法对基于新型四分之一波长SIR的多通带滤波器结构进行了尝试。对比传统SIR结构和新型SIR结构,最终构造了一款基于基本四分之一波长SIR的内嵌式三通带滤波器。设计的两款滤波器中心频率达到2.4/3.5/5.2 GHz,回波损耗和插入损耗分别小于15dB和小于0.5dB。第四,将设计的开路枝节加载三通带滤波器和内嵌三通带滤波器进行加工,制作出实物并测试,实测参数和仿真结果吻合,证明了论文设计结构和方法的可靠性。
【图文】：

[4-6]。本文的设计也是基于多模谐振结构而展开。SIR结构最早可以追溯到1980年，，如图1.1所示。日本学者Makimoto为了提高滤波器带外性能设计了一个可以调节阻抗比和电长度来改变高次模与基模谐振频率比的结构，并导出了使用并联耦合条件的阶跃阻抗谐振器(SIR)的带通滤波器的近似设计公式，该滤波器的特点是经由谐振器的结构来控制寄生响应和插入损耗[7]。

术应用于并联耦合的微带带通滤波器，以实现多倍频带带外杂散抑制。抽头微带谐振器的耦合边以均衡奇模和偶模相位速度摆动，从而可以消除最近的两个寄生谐波。结构和仿真结果如图1.2。图 1.2 螺纹摆动耦合滤波器及结果图[8]图1.3所示为学者Sun设计的具有谐波抑制的微带带通滤波器。有限长度的两端口周期非均匀耦合微带线作为的等效J-逆变器网络，耦合长度变为半波长时，提取
【学位授予单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN713;TN92

【参考文献】

相关博士学位论文 前2条

1 何泽涛;多层混合耦合小型化滤波器研究[D];电子科技大学;2015年

2 唐伟;基于三维电磁耦合的滤波器研究[D];电子科技大学;2014年

相关硕士学位论文 前3条

1 肖德军;具有陷波特性的超宽带滤波器的设计与研制[D];电子科技大学;2015年

2 王言;基于多模谐振器的小型化多通带滤波器设计[D];华东交通大学;2014年

3 杨阳;内嵌式三频微带滤波器的研究[D];西安电子科技大学;2014年

本文编号：2619385