5G通信滤波器的小型化研究

发布时间：2020-07-31 19:31

【摘要】：随着大规模MIMO天线在5G通信系统中的应用,前端滤波器的数量将大幅增加,这对滤波器的小型化和可集成化都提出了更高的要求。传统的通信系统前端滤波器多采用同轴腔梳状线结构,体积大且难于集成,难以满足新一代通信系统的要求。本文从滤波器的S参数多项式入手,介绍了广义切比雪夫多项式提取以及耦合矩阵的基本理论。研究和比较不同的谐振器,等效耦合电路和耦合结构。配合使用电磁仿真工具,设计研究3.3~6GHz频率范围的滤波器,并使用网络分析仪等测试设备验证滤波器性能。本文完成的主要工作如下:1)介绍了微波滤波器基本理论,并详细推导了由广义切比雪夫多项式求解耦合矩阵的过程,对耦合矩阵的消元原理也做了初步介绍,并提供了实际的算例。2)介绍了微波谐振器的分类及其特点,对谐振器的谐振频率、无载Q值的测量都做了详细介绍。进一步讲述了谐振器耦合方式与耦合系数提取方法,并对谐振器的外在品质因数测量作了详细推导,为后面的研究提供了相应的理论基础。3)对半波长传输线级联电抗电路特性进行了详细的理论分析,得出两种耦合结构的耦合特性,并分析得出保持这两种耦合特性的最佳传输线阻抗。运用这一的特性,设计了微带滤波器,并在微带滤波器上实现了多个传输零点,并实现了源到负载的交叉耦合,理论计算与实验测试结果相符。在实现交叉耦合的同时,减少了寄生的交叉耦合的产生。4)设计了一款微带接口嵌入式腔体滤波器,测试结果与理论计算一致。嵌入式腔体滤波器插入损耗小、易于调节、方便系统集成。
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN713;TN929.5
【图文】：

5G 通信滤最高约50%的长度缩减，这对实现缩小谐振器的体积有很谐振器[10]结构(SIR)，改变谐振器的不同部分的阻抗比，谐振器的小体积的化，最终将滤波器的小型化，同时还端推移，因而可提高滤波器在高频段的带外抑制性能。[11-13]减少使用的谐振器数量，由此实现滤波器小型化。，不同模式间的耦合调节会比较困难。第八，采用预失数多项式时就预先考虑谐振器损耗影响，将多项式的分母的传输响应平坦的多项式函数。在牺牲滤波器回波损耗内平坦度，可以大大减少滤波器体积，预失真技术适用损耗和回波要求不高的场合，在作为中间级的滤波器时有

式时就预先考虑谐振器损耗影响，将多项式输响应平坦的多项式函数。在牺牲滤波器回波坦度，可以大大减少滤波器体积，预失真技术和回波要求不高的场合，在作为中间级的滤波图1-1 LTCC滤波器的3D结构Fig. 1-1 3-D view of a LTCC filter

的等效电路模型是由 A. E. Atia[17-18]于 197基础上，进一步提出了耦合矩阵的概念，给A. E. Williams[21]以及 R. J. Cameron[22-24]带有传输零点的广义 Chebyshev 多项式法来的概念，将 N 阶耦合矩阵扩展为 N+2 阶，提高到 N 个。于明[25-27]和 Vahid Miraftab 对步的研究。项式形式的二端口网络的散射矩阵可以表示为一个 = 212122111221aassssbb口的反射波功率，a1、a2 分别是对应端口

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 耿鹏程;侯蓝田;韩伟涛;庞辉;;七芯光子晶体光纤耦合特性的研究[J];燕山大学学报;2010年04期

2 何君道;闻泉;荣竹;王雨时;杜跃飞;;弹底引信底部零件膛内热-结构耦合特性[J];探测与控制学报;2013年06期

3 陈占清,唐平,缪协兴;时变边界刚体的平动与转动耦合特性[J];湘潭师范学院学报(自然科学版);2002年02期

4 朱战霞;马家th;樊瑞山;;航天器相对运动姿轨耦合特性研究[J];西北工业大学学报;2015年06期

5 郝新红;白钰鹏;何娟;;高功率微波孔缝耦合特性的数值模拟及防护加固技术[J];探测与控制学报;2006年04期

6 张立军,余卓平,阳鹏;汽车液压减振器热-机耦合特性试验研究[J];汽车技术;2005年04期

7 李新碗,杜鹏超,叶爱伦;长周期光纤光栅耦合特性及模拟分析[J];电子学报;2000年11期

8 辛锋先;卢天健;;轻质板壳结构振动与声学耦合特性的理论及实验研究[J];应用数学和力学;2014年06期

9 王梦宇;金雪莹;李飞;张延超;王克逸;;波导耦合回音壁模式光学微球腔结构耦合特性分析（英文）[J];红外与毫米波学报;2018年03期

10 王大军,熊宗尧;670t/h锅炉送风机及其系统耦合特性研究[J];中国电力;1997年02期

相关会议论文 前10条

1 朱毅;郭丹;;三维微型梳齿的静电结构耦合特性研究[A];2006全国摩擦学学术会议论文集（二）[C];2006年

2 王世文;;埋入式压电传感器机械-电场耦合特性研究[A];复合材料的现状与发展——第十一届全国复合材料学术会议论文集[C];2000年

3 李丽娜;尹红贺;王立军;;1060nm半导体激光列阵与透镜导管的耦合特性[A];全国第十二次光纤通信暨第十三届集成光学学术会议论文集[C];2005年

4 吴涛涛;韦成华;朱永祥;周孟莲;王立君;;纯铁微观氧化过程及其对激光耦合特性的影响[A];第十四届全国物理力学学术会议缩编文集[C];2016年

5 葛悦禾;;波导H面T型结斜缝耦合特性分析[A];1995年全国微波会议论文集（上册）[C];1995年

6 吴海清;孙湘文;陈忠嘉;;正交波导的矩形缝隙耦合特性[A];1987年全国微波会议论文集（上）[C];1987年

7 张占阳;吕世金;白振国;;有限长圆柱壳水下声辐射与散射耦合特性研究[A];中国声学学会水声学分会2019年学术会议论文集[C];2019年

8 任树伟;辛锋先;卢天健;;微平板声振耦合特性的尺度效应研究[A];中国力学大会——2013论文摘要集[C];2013年

9 沈浩;李新碗;叶爱伦;;光波微环形腔的耦合特性及其在光交换网络中的应用研究[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年

10 李建瀛;梁昌洪;;波导窄/宽边纵缝耦合特性的解析计算[A];1997年全国微波会议论文集（上册）[C];1997年

相关博士学位论文 前10条

1 张文超;几种典型红外非线性晶体倍频中的热光耦合特性研究[D];黑龙江大学;2016年

2 黄河;基于沙漠蜥蜴生物耦合特性的仿生耐冲蚀试验研究[D];吉林大学;2012年

3 姚照辉;考虑飞/推耦合特性的超燃冲压发动机控制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

4 周吴;微加速度计的机电耦合特性及关键技术研究[D];西南交通大学;2010年

5 赵国如;基于多刚体逆向运动学原理的人体运动测试技术及运动耦合特性研究[D];吉林大学;2009年

6 陈俊学;金属微纳结构中模式耦合特性及其调控机理研究[D];中国科学技术大学;2011年

7 朱占平;带缝金属腔体、电子线路的微波耦合特性分析与基本电路的微波注入效应实验研究[D];国防科学技术大学;2011年

8 陈晨;火电机组自动发电控制系统非线性特性与控制研究[D];北京交通大学;2016年

9 王立文;新型宽带光子晶体光纤的设计与制作研究[D];北京交通大学;2013年

10 翟融融;二氧化碳减排机理及其与火电厂耦合特性研究[D];华北电力大学（北京）;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 杨雪莹;基于微纳结构阵列的神经细胞电耦合特性研究[D];长春理工大学;2019年

2 吴浩发;5G通信滤波器的小型化研究[D];上海交通大学;2018年

3 徐庭钰;大型镜面加工装备并联模块耦合特性及稳定性研究[D];中国矿业大学;2019年

4 LAY SOTHEARY;能源桩热—力耦合特性的数值模拟研究[D];北京交通大学;2018年

5 唐高峰;有机压电材料的多物理场耦合特性研究[D];昆明理工大学;2017年

6 时玉冰;内置式电主轴动态及热—结构耦合特性的研究[D];河北工程大学;2015年

7 叶涛;二维光子晶体波导耦合特性及波分复用研究[D];南昌大学;2011年

8 黄鹏;光TSV损耗特性与耦合特性的研究[D];西安电子科技大学;2015年

9 张琰;蝼蛄触土部位生物耦合特性研究[D];吉林大学;2008年

10 耿开胜;矩形晶格结构双芯光子晶体光纤耦合特性研究[D];南京邮电大学;2013年

本文编号：2776907