微带型滤波器天线集成设计

发布时间：2021-04-13 09:36

　　天线和滤波器是舰船射频前端非常重要的两个物理器件,对系统的整体性能起到了非常大的作用。传统方法通常将天线和滤波器独立设计,再利用阻抗匹配电路将两者连接,这种设计方法增加了电路设计的复杂度,因此,本文采用滤波器综合方法对天线与滤波器进行集成化设计,省去了阻抗匹配设计,减小了整体尺寸与损耗。本文主要的研究内容与研究成果包括如下几个方面:1.用滤波器综合设计方法,设计了一款微带型带通均匀阻抗滤波器天线。该滤波器天线由两个微带均匀阻抗发卡型谐振器、一段平行耦合线和一个倒L天线组成。设计思路是将天线代替滤波器的最后一阶谐振器,用平行耦合线将谐振器与天线进行耦合,得到滤波器天线。设计好的滤波器天线既有滤波性能,又有辐射性能,滤波器天线是一个整体,不需要设计匹配电路,简化了电路设计,且比滤波器与天线直接级联的方法减少了一个谐振器,减小了系统尺寸与损耗。2.针对上述均匀阻抗滤波器天线在倍频段有寄生通带的问题,本文提出利用阶梯阻抗谐振器Stepped Impedance Resonator（SIR）替换均匀阻抗谐振器。SIR谐振器由不同宽度的两种微带线串联而成,可以通过调节微带线的宽度比和长度比,改变谐... 

【文章来源】：中国舰船研究院北京市

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【图文】：

阿利·伯克级驱逐舰(a)舰船整体图(b)桅杆天线布局图

(a) (b)图 1.2 加匹配电路型滤波器天线(a)结构示意图(b)仿真/测试回波损耗图以上利用一个滤波器和一个天线阵列在平面内直接级联得到滤波器天线。此外，也用上下层的结构级联来实现滤波器天线[7]。图 1.3(a)所示的滤波器天线是一个滤波天线上下层级联而成。该滤波器天线的滤波器置于天线地板下面，通过在地板上打小孔将滤波器与天线进行耦合，这样滤波器和天线共用一块地板，可以减小天线的，并且该滤波器天线采用小孔耦合的形式实现的，滤波器与天线通过改变小孔的大位置调节阻抗匹配，省去了原来的传输线。但是，从图 1.3(b)中可以看出，这种设法在增益曲线与单个天线的通带宽度与增益存在较大差别，这是由于小孔耦合方法匹配带宽小，不适用与带宽较宽的领域。

(a) (b)图 1.2 加匹配电路型滤波器天线(a)结构示意图(b)仿真/测试回波损耗图以上利用一个滤波器和一个天线阵列在平面内直接级联得到滤波器天线。此外，也用上下层的结构级联来实现滤波器天线[7]。图 1.3(a)所示的滤波器天线是一个滤波天线上下层级联而成。该滤波器天线的滤波器置于天线地板下面，通过在地板上打小孔将滤波器与天线进行耦合，这样滤波器和天线共用一块地板，可以减小天线的，并且该滤波器天线采用小孔耦合的形式实现的，滤波器与天线通过改变小孔的大位置调节阻抗匹配，省去了原来的传输线。但是，从图 1.3(b)中可以看出，这种设法在增益曲线与单个天线的通带宽度与增益存在较大差别，这是由于小孔耦合方法匹配带宽小，不适用与带宽较宽的领域。

【参考文献】：
期刊论文
[1]雷达接收机的电磁兼容性分析[J]. 李蓓.  电子科技. 2014(11)
[2]平行耦合线定向耦合器的设计[J]. 师鹏燕,王敏锡,赵明洪.  信息技术. 2009(06)
[3]一种新型传输零点可控的微带带通滤波器[J]. 陈董,黄晓东,程崇虎.  南京邮电大学学报(自然科学版). 2009(02)
[4]交叉耦合滤波器设计与传输零点的独立性分析[J]. 程兴,苏涛,梁昌洪.  微波学报. 2006(01)
[5]射频和微波元器件的测试[J]. 蒋晓红.  测控技术. 2004(01)
[6]舰载雷达电磁干扰与电磁兼容性分析[J]. 陈振邦.  环境技术. 1997(06)

硕士论文
[1]天线远场测量系统的设计与分析[D]. 刘龙.西安电子科技大学 2014
[2]应用于无线通信系统中的滤波天线设计[D]. 周晓军.南京航空航天大学 2012
[3]具有滤波特性微带天线的研究与设计[D]. 周治立.电子科技大学 2012
[4]救援接收机射频前端设计与实现[D]. 焦健.哈尔滨工程大学 2011



本文编号：3135059