腔体多模滤波器研究

发布时间：2020-12-30 22:17

　　随着人类社会进入信息时代,与之相关的通信产业也不断蓬勃发展。射频前端电路上接天线下连射频收发模块,是整个无线通信系统的核心部件,正在通信领域得到广泛应用。而其中起着抗干扰和过滤杂波作用的射频滤波器,更是整个射频前端电路中的必不可少的核心电子器件,一直得到了学术界与工业界的高度关注。尤其是近年来,伴随着5G时代的开启,无线通信系统的升级对射频滤波器的要求越来越高,射频滤波器量价齐升,因此对射频滤波器的研究显得日益重要。本论文主要对腔体多模滤波器这类射频滤波器进行了研究,研究内容包括金属腔多模谐振器、介质腔多模谐振器,以及利用这两类谐振器设计的腔体多模滤波器。研究中的技术难点,以及主要创新点具体如下:(1)针对传统介质滤波器的设计难点,本研究工作利用金属加载技术以及贴片耦合,实现了一款具有对称传输零点的介质双模滤波器,以及一款低剖面三模介质滤波器。(2)针对传统金属腔滤波器设计中的问题,本研究工作通过对谐振模式的产生机理进行分析,设计了一款新型的金属腔四模谐振器,在增加谐振模式数的同时,有效地实现了较高的无载品质因数。并且通过采用平行耦合拓扑,在避免过多腔内耦合结构的情况下,实现了宽阻带抑... 

【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：112 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

单腔五模滤波器及其谐振频率特性

华南理工大学硕士学位论文图 1-1 是该滤波器的实物图及其频率响应。该五模滤波器以两个互相垂直的矩形为输入输出端口，利用耦合螺钉进行谐振模之间的耦合，圆柱谐振腔内同时激励E01,TM11,TM31等谐振模式。在腔体多模滤波器的设计中，关键的一项便是实现谐振器内部不同谐振模式之间合。在文献[11]-[20]中，学者 Atia 和 Zaki 等人针对双模圆波导与矩形波导腔体谐振出了诸如膜片、倒角、凋零模波导等多种耦合结构，并利用这些结构设计了大量的多模滤波器，图 1-2 展示了这些滤波器及其耦合结构的示意图。

图 1-3 圆波导双模滤波器及其耦合结构与频率响应金属腔体滤波器的另一大优势便是其低损耗与高功率的特性。相较于微带等平面传输线谐振器，腔体谐振器因本身的全封闭性，在无载品质因数(uQ )上明显优于其他结构，所以可满足其他谐振器所不能满足的高功率要求。在 2007 年，加拿大的 Ming Yu 教授在Microwave Magazine杂志上撰文，系统的阐述了有关腔体谐振器功率容量的问题[34]。详细地分析了次级电子击穿、等离子体击穿、无源交调干扰(PIM)、热效应击穿与失谐等因素与滤波器功率容量之间的关系，并设计了多款高功率的腔体滤波器[40]-[41]。


本文编号：2948390