多通带及宽带差分滤波器的设计

发布时间：2020-07-21 12:12

【摘要】：随着智能时代序幕的拉开,各种设备经由不同的通信频段为我们的生活提供更多的便利。当无线数据传输的速度大幅度增加时,不同通信模块之间会产生严重的串扰和电磁干扰问题。这两类电磁现象均会影响设备中不同模块性能的优劣,从而使电子产品无法提供其应有的用户体验。为了尽可能得降低系统间的串扰与干扰,差分结构被广泛应用在低频模拟电路和射频设备中来抵抗环境噪声的影响。然而,无线通信技术的更新换代和无线传输数据速率的提高,对差分结构的微波器件的设计提出新的要求。如何实现多通带和宽带差分滤波器,成为了当前无线、射频行业的前沿课题之一。本文从缝隙线的电磁特性出发,利用缝隙线与微带线结构之间的耦合,设计了平衡微带线与缝隙线阶梯阻抗转换结构。该端口由于其自身结构的特点,可实现共模信号的全通带抑制。使用该结构作为差分滤波器的输入、输出端口,谐振器的设计将不再受到共模信号抑制的限制,极大的提高了设计自由度,降低了差分滤波器的设计难度。在谐振器的设计部分,本文分别使用了缝隙线谐振器、阶梯阻抗谐振器和均匀阻抗谐振器,设计了两款双通带差分滤波器和一款宽带差分滤波器。通过引入多种耦合方式,即电耦合、磁耦合以及混合耦合,和多径传输,在差模通带的两侧产生了传输零点,增强了通带的陡峭度。此外,通过控制谐振器之间的耦合强度,可分别调整每个差分滤波器通带的带宽。最后,两个差模通带分别位于1.54/2.48 GHz、2.4/3.54GHz的双通带差分带通滤波器,和中心频率位于3.22 GHz、频率范围为2.79-3.58 GHz的宽带差分带通滤波器均制作了实物,仿真结果与实测结果吻合较好,证明了设计的有效性。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN713
【图文】：

对称轴处加载 SIRs 枝节的方式 经过奇 偶模理论分析，发现加载的 SIRs 枝节仅会改变 CM 信号的谐振频率而对 DM 信号频率响应无影响 图1.3 基于加载 SIRs 以实现共模抑制的双通带差分滤波器(a) 差模等效电路 (b) 共模等效电路(c) 差分滤波器平面结构图1.4 基于对称耦合微带线的双通带差分滤波器

基于对称耦合微带线的双通带差分滤波器

路耦合线的使用和在谐振器中央加载开路枝节会在通带外形成了 TZs，改善了频率选择性 图1.5 基于双短路谐振器和耦合微带线结构的双通带差分滤波器图1.6 基于枝节加载谐振器的双通带差分滤波器文献[37]使用了枝节加载谐振器(Stub LoadedResonator,SLR)来实现双 三通带频率响应和通过调节被放置在中央的枝节的长度和宽度来消除 CM 信号在 DM 通带内的影响，具体结构如图 1.6 所示 开路枝节加载后的谐振器构成了结构对称的 MMR，

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本文编号：2764394