多频可调腔体滤波器和双工器研究

发布时间：2021-04-03 00:05

　　随着无线通信的不断发展,频谱资源越来越稀缺。从第一代通信系统到最新的第四代通信系统,以至不久的将来的第五代通信系统,频谱资源的争夺将更加激烈,可利用的频段也将到毫米波延伸。目前,各通信运营商的基站要同时部署2G、3G和4G通信系统,以后还要部署5G,这对射频前端器件提出了更高的要求。这需要天线、滤波器或者是多工器等能同时服务多个通信系统,这样能大大减少前端射频的体积,提高射频器件的利用率,缩小成本。本文提出单腔多频段、工作频段可调的滤波器和双工器,很好的适应了上述发展的需要。本文主要由下面三部分组成:（一）提出了一种单腔双阶双频和三频可调滤波器。腔体谐振器采用经典的同轴腔谐振器,由于同轴金属开路和腔体底面存在电容加载效应,改变金属同轴长度能改变加载电容值的大小,从而可控制同轴腔的谐振频率。在双阶腔体滤波器设计中,为控制两个模式之间的耦合系数,采用可移动同轴金属柱结构,舍弃中间耦合金属壁,能更好的控制调频时的耦合。馈电结构采用L型磁耦合馈电,配合可调金属柱实现频率可调和多频特性。（二）提出一种三阶单频和双频腔体滤波器。为了实现更好的滤波特性,设计了三阶可调滤波器,每个通带由三个同轴金属柱... 

【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】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

射频系统方框图

第一章 绪论需求改变，能大大节约资源。由于目前还没有可调且多频的腔体滤波器诞生，所以分多频腔体滤波器的发展现状与可调滤波器的发展现状。1.2.1 多频滤波器微波滤波器作为不可或缺的独立元件，在射频通信、雷达和测试系统中发挥至关重要的作用。腔体滤波器凭借其高的功率容量和高的品质因素，在通信基站中成为无法替代的角色。随着多服务通信的高速发展，对多频和可调滤波器的需求日益高涨。近期，一些可以提高无线通信系统的多频性能的滤波器被提出[3]-[8]，其中的腔体多频滤波器在下面详述介绍。

（a） (b)图 1-3 螺旋馈电的双频三阶腔体滤波器 （a）结构图 （b）测试与仿真结果图 1-3 是陈付昌老师提出的一款新型的双频腔体滤波器[4]，（a）为结构图，（b）为测试和仿真的 S 参数结果。其特点是采用螺旋馈电和 SIR（阶梯阻抗谐振器）。螺旋馈电能更好的匹配两个通带需要的外部品质因素，非常适合此结构设计。而利用 SIR，则实现了分别谐振在 0.9GHz 和 1.8GHz 的两个通带，通带插入损耗分别为 1.1dB 和 1.9dB，分数带宽分别是 1.1%和 0.6%，同时实现了两通带间-80dB 的高隔离度。以上两种双频腔体滤波器，均是采用谐振器一体设计，将两个谐振器融合到一起，减少了体积，是一种非常好的双频方法。但是，如果想要更多频，这种谐振器融合设计就更加复杂很难实现。而且，两者文献均没有可调性能。1.2.2 可调滤波器频率可重构或者说可调滤波器可以说非常适合当代某些通信系统中,能在通信系统


本文编号：3116214