基于开路枝节的多陷波超宽带滤波器/天线研究

发布时间：2021-02-10 22:13

　　近年来,随着超宽带（Ultra-Wide Band,UWB）技术在通信领域的应用与发展,UWB滤波器及天线研究一直是该领域的热点问题之一。目前,可实现陷波特性的典型结构往往针对特定窄带干扰源,对于陷波阻带数量和宽度均可调整的UWB滤波器及天线设计研究不够系统和深入,在探索上述难题解决方案的过程中,作者开展了以下工作:第一,开展了UWB频段内单陷波滤波器的设计研究工作。首先,采用奇偶模式分析方法,研究了开路枝节结构特点;其次,分析了滤波器谐振条件,讨论了滤波器阻带生成机理;最后,把开路枝节结构附加到UWB滤波器原型上,获得陷波阻带区间,然后采用阶跃阻抗变换结构进一步拓展陷波阻带区间,提出了 UWB频段内实现阻带可调的单陷波微带滤波器设计方法,为后续研究提供了理论和设计基础。第二,针对WLAN和RFID等宽带信号的干扰问题,开展基于三阶开路枝节结构的宽阻带陷波滤波器设计研究。首先,基于一阶开路枝节结构,采用边缘等效技术通过得到二阶开路枝节宽阻带结构;其次,采用三阶开路枝节来设计宽阻带陷波结构;最后,将这些结构复合到基础UWB滤波器上,实现了宽阻带单陷波UWB滤波器设计,对多阶枝节宽阻带陷波... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：150 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图２．１基于ＭＭＲ的ＵＷＢ滤波器??Ｆｉｇ．２．１?ＵＷＢ?ｆｉｌｔｅｒ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｔｈｅ?ＭＭＲ??

｛網＾??？５０?Ｉ?Ｉ?＇?Ｉ?＇?ｉ?＿?Ｉ?？?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?■??０?２?４?６?８?１０?１２?１４??频率（ＧＨｚ）??图２．２基于ＭＭＲ的ＵＷＢ滤波器仿真结果??Ｆｉｇ．２．２?Ｔｈｅ?ｓｉｍｕｌａｔｅｄ?ｒｅｓｕｌｔ?ｏｆ?ＵＷＢ?ｆｉｌｔｅｒ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｔｈｅ?ＭＭＲ??为了便于进一步的设计，首先简化了上下对称的圆形开路枝节的数目，此外还采用??９０度折叠的微带线来代替普通的微带线来减小滤波器的尺寸。其具体的结构如图２．３所??示：??？?Ｕ?？??一，ＲＩ??〇?了丨丄??１１＼带条宽度?」??缝隙宽度?｛■；??＝０．１?ｍｍ??Ｌ??图２．３改进的滤波器的布局??Ｆｉｇ．２．３?Ｌａｙｏｕｔ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｉｍｐｒｏｖｅｄ?ｆｉｌｔｅｒ??详细结构尺寸为：Ｚ／７＝６．４ｍｍ，ＪＬ２＝３．７ｍｍ，?ＺＪ＝４ｍｍ，以＝１．５ｍｍ，■／？７＝０．６ｍｍ，?ＡＸｌＳｍｍ，??？７＝０．１ｍｍ。本滤波器被整体制作在介电常数＼为１０．８，厚度为０．６３５ｍｍ的微波板材上，??滤波器的大小为ｌＯｍｍｘｌＯｍｍ。本设计的仿真结果如图２．４所示。通过对仿真图的观察可??知．？该滤波器完全覆盖了从３．１ＧＨｚ到１０．６ＧＨｚ的ＵＷＢ频段，带内波纹较小，在１５ＧＨｚ之??前没有出现寄生通带，带外抑制均低于－２１ｄＢ。这说明了该滤波器通带阻带性能优异，??１４??

Ｆｉｇ．２．２?Ｔｈｅ?ｓｉｍｕｌａｔｅｄ?ｒｅｓｕｌｔ?ｏｆ?ＵＷＢ?ｆｉｌｔｅｒ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｔｈｅ?ＭＭＲ??为了便于进一步的设计，首先简化了上下对称的圆形开路枝节的数目，此外还采用??９０度折叠的微带线来代替普通的微带线来减小滤波器的尺寸。其具体的结构如图２．３所??示：??？?Ｕ?？??一，ＲＩ??〇?了丨丄??１１＼带条宽度?」??缝隙宽度?｛■；??＝０．１?ｍｍ??Ｌ??图２．３改进的滤波器的布局??Ｆｉｇ．２．３?Ｌａｙｏｕｔ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｉｍｐｒｏｖｅｄ?ｆｉｌｔｅｒ??详细结构尺寸为：Ｚ／７＝６．４ｍｍ，ＪＬ２＝３．７ｍｍ，?ＺＪ＝４ｍｍ，以＝１．５ｍｍ，■／？７＝０．６ｍｍ，?ＡＸｌＳｍｍ，??？７＝０．１ｍｍ。本滤波器被整体制作在介电常数＼为１０．８，厚度为０．６３５ｍｍ的微波板材上，??滤波器的大小为ｌＯｍｍｘｌＯｍｍ。本设计的仿真结果如图２．４所示。通过对仿真图的观察可??知．？该滤波器完全覆盖了从３．１ＧＨｚ到１０．６ＧＨｚ的ＵＷＢ频段，带内波纹较小，在１５ＧＨｚ之??前没有出现寄生通带，带外抑制均低于－２１ｄＢ。这说明了该滤波器通带阻带性能优异，??１４??


本文编号：3028072