微波多频功分器的研究与设计

发布时间：2017-09-05 18:01

  本文关键词：微波多频功分器的研究与设计

  更多相关文章： 多频功分器 阶梯阻抗 耦合线 组合短截线 滤波功分器

【摘要】：随着现代无线通信技术的发展,频谱资源越来越紧张,为了充分利用这种资源,多频器件应运而生。功分器作为射频系统的重要部件,其能够在多个频段同时工作,可以带来系统的集成度和频谱利用率的提高。本论文主要研究微波多频功分器的设计,开展了以下工作:1.设计了阶梯阻抗型、双线型、双节耦合线型等三款双频Wilkinson功分器。其中,阶梯阻抗型功分器能够实现较大的工作频率比,且整体尺寸要小于传统的Wilkinson功分器,并设计了工作频率比分别为5.2和7.5的两款小型化双频功分器,测试和仿真性能吻合较好;对于双线型,由于在四分之一传输线臂上加载了折叠支节线,从而构成环形结构,具有一定滤波功能,并基于此设计了一款工作频率比为2.2的双频滤波功分器;对于双节耦合线型,设计了工作频率比为5.8的双频功分器,结构紧凑,仿真性能优良。2.设计了拓展Π型、拓展Τ型、加载组合短截线型等三款三频Wilkinson功分器,其中拓展Π型的工作中心频率分别位1.5/3.0/4.5GHz,拓展Τ型的工作中心频率分别位于1.58/3.8/6.0GHz,但是这两种结构的三频功分器,只有其中的两个工作频段可以自由调控,第三个频段可以由已知的两个频段确定,这大大地限制了三频功分器的工作性能,基于此本文提出了加载组合短截线型三频功分器,其三个工作中心频率及工作带宽在一定程度上均可调控,并加工了一款工作中心频率为1.5/2.7/3.5GHz,适用于GPS、WCDMA、WIMAX频段的三频功分器来验证上述设计思想。3.通过在四分之一传输线臂上加载三对组合短截线来构造四频阻抗变换器,进而设计了一款四频功分器,其工作中心频率分别位于0.9/2.1/3.5/5.2GHz,并且各个频率点处的工作带宽均可调控。其具有良好的多频滤波特性,并且工作频带之间有很好的隔离度。该功分器可应用于GSM、IMT、WIMAX和WLAN频段,同时实现滤波和功率分配的功能。
【关键词】：多频功分器 阶梯阻抗 耦合线 组合短截线 滤波功分器
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN626
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 注释表12-13
• 第一章 绪论13-18
• 1.1 研究背景及意义13
• 1.2 研究现状13-16
• 1.3 主要的研究内容16-18
• 第二章 微波功分器设计基本理论18-29
• 2.1 概述18
• 2.2 三端口网络性质分析18-20
• 2.3 功分器的基本类型20-21
• 2.4 Wilkinson功分器的S参数分析21-26
• 2.4.1 奇偶模分析法的基本原理21-24
• 2.4.2 Wilkinson功分器的奇偶模式分析24-26
• 2.5 Wilkinson功分器的设计参数分析26-27
• 2.6 功分器的性能指标27-28
• 2.7 本章小结28-29
• 第三章 双频功分器的设计29-53
• 3.1 概述29
• 3.2 阶梯阻抗型双频功分器的设计29-42
• 3.2.1 阶梯阻抗变换器的理论分析29-34
• 3.2.2 阶梯阻抗型双频功分器设计实例34-38
• 3.2.3 阶梯阻抗型双频功分器的带宽拓展38-42
• 3.3 双线型双频功分器的设计42-46
• 3.3.1 双线型阻抗变换器的理论分析42-44
• 3.3.2 双线型双频功分器的设计实例44-46
• 3.4 耦合线型双频功分器的设计46-52
• 3.4.1 耦合线型阻抗变换器的理论分析：46-48
• 3.4.2 耦合线型双频功分器的设计实例48-49
• 3.4.3 耦合线型双频功分器的带宽拓展49-52
• 3.5 本章小结52-53
• 第四章 小型化三频功分器设计53-66
• 4.1 概述53
• 4.2 两个频带独立可控型三频功分器的设计53-60
• 4.2.1 拓展 Π 型三频功分器的设计53-57
• 4.2.1.1 拓展 Π 型阻抗变换器的理论分析53-55
• 4.2.1.2 拓展Π型三频功分器的设计实例55-57
• 4.2.2 拓展 Τ 型三频功分器的设计57-60
• 4.2.2.1 拓展 Τ 型阻抗变换器的理论分析57-59
• 4.2.2.2 拓展 Τ 型三频功分器的设计实例59-60
• 4.3 三个频带独立可控型三频功分器的设计60-65
• 4.3.1 加载组合短截线型阻抗变换器的分析60-63
• 4.3.2 三个频带独立可控型三频功分器的设计63-65
• 4.4 小结65-66
• 第五章 微波四频功分器的设计66-73
• 5.1 概述66
• 5.2 四频阻抗变换器的设计66-69
• 5.3 微波四频功分器的设计69-72
• 5.4 本章小结72-73
• 第六章 总结与展望73-75
• 6.1 本文的创新性和贡献73-74
• 6.2 理论设计和实物制作的体会74
• 6.3 下一步工作与展望74-75
• 参考文献75-80
• 致谢80-81
• 在校期间的研究成果及发表的学术论文81

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本文编号：799437