微带滤波器与天线的研究及其集成化设计

发布时间：2020-08-25 00:53

【摘要】：随着电子通信设备的发展,具有小型化、集成化的射频微波电路逐渐受到人们的关注。其中,在通信设备中,滤波器和天线的作用更是不可或缺的。性能优异的滤波器与天线,能够很大程度优化通信系统的性能。因此,体积小、易于加工的微波滤波器和天线也逐渐成为一个热门的研究方向。本文设计并仿真了几款不同的滤波器与天线,同时还设计了一款滤波天线。具体内容如下:(1)提出一款加载有开路与短路枝节的螺旋谐振器,并在该谐振器的基础上,设计出三款不同的滤波器,分别是三模带通滤波器、双通带滤波器和双阻带滤波器。首先,利用奇偶模分析法分别计算出谐振器的几个谐振模式,并对谐振器进行仿真,研究各个参数对于谐振模式频率的影响。接着,通过改变谐振器各个枝节长度的方法来改变谐振模式的频率,设计出三款不同的滤波器。当三个谐振模式相互靠近时,就得到了具有三个谐振模式的带通滤波器;当改变枝节长度让第一个谐振模式远离另外两个谐振模式时,则是具有双通带的带通滤波器;同理,让第三个谐振模式远离另外两个谐振模式,同时改变馈电方式,可以得到一个双阻带的带阻滤波器。(2)设计几款不同的平面微带天线,并使用不同的方法增加工作带宽。先是提出一款平面准八木天线,利用了条带线以及加载短路枝节的方法,为天线增加一个谐振模式,从而增加了天线的带宽。随后提出一款具有二阶E形结构的平面超宽带天线,并在金属地上增加一对L形短路枝节来形成陷波,以屏蔽来自无线局域网WLAN的信号干扰。最后设计两款平面贴片天线,分别使用增加金属寄生贴片以及金属化过孔的方法以增加天线的工作带宽。(3)设计一款平面滤波天线。在未改变天线尺寸的前提下,增加带阻滤波器的结构,优化了天线右边带的滚降斜率。本文首先研究了带阻滤波器的理论,利用ABCD矩阵和奇偶模分析法计算出带阻滤波器的零点和传输极点,并将带阻滤波器插入至天线的馈线部分,以便达到抑制天线右边带的增益的作用,防止来自其他信号的干扰。
【学位授予单位】：厦门大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN713;TN822
【图文】：

滤波器,微波滤波器,功率衰减,二端口网络

逦邋°逡逑图２－１滤波器的等效二端口网络逡逑对于微波滤波器，可以将其视作一个二端口网络，如图２－１，故可以用二端逡逑口网络的功率衰减以描述滤波器的工作特性，即逡逑Ｌ邋＝邋ｍｇ＾邋＝邋２０＼ｇ＾—ｄＢ逦（２－１）逡逑Ｐｌ邋Ｐ２１Ｉ逡逑在设计滤波器时，一般需要注意一下几个主要参数［４３］：逡逑（１）

螺旋谐振器,结构示意图,滤波器,微波滤波器

邋逦邋°逡逑图２－１滤波器的等效二端口网络逡逑对于微波滤波器，可以将其视作一个二端口网络，如图２－１，故可以用二端逡逑口网络的功率衰减以描述滤波器的工作特性，即逡逑Ｌ邋＝邋ｍｇ＾邋＝邋２０＼ｇ＾—ｄＢ逦（２－１）逡逑Ｐｌ邋Ｐ２１Ｉ逡逑在设计滤波器时，一般需要注意一下几个主要参数［４３］：逡逑（１）

对称二端口网络,滤波器

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