高隔离滤波双工天线研究

发布时间：2020-11-18 06:32

　　 射频前端系统的集成化、一体化设计成为新的发展趋势。传统的射频前端电路是将滤波器、双工器与天线等器件单独设计后再通过匹配电路进行匹配,这种方式不仅使通信系统的体积变大,而且带来通信系统性能下降的问题。双工天线就是将射频前端器件进行联合设计,以达到系统的小型化和提高系统性能的目的。频分同极化双工天线适应现代通信系统的发展,成为研究热点。频分同极化双工天线的收发信号的方式是同极化的,因此通常需要引入滤波网络提高双工天线的收发隔离度,以减小收发信号的干扰。本文引入了不同的技术手段来提高双工天线的隔离度。本文以高隔离滤波双工天线为研究目标,实现双工天线的一体化设计,主要完成了以下三款天线的设计工作:1、提出了一种基于开环谐振器的新型滤波双工天线。首先对堆叠双工贴片的工作原理和谐振模式进行了分析。收发滤波器均采用两个开环谐振器耦合实现,把天线作为滤波器的最后一阶,设计了一款具有三阶滤波特性的双工天线。由于堆叠双工贴片本身存在贴片隔离,收发滤波网络的引入提高了频率选择性及扩展了工作带宽,双工天线在其工作范围内实现了较高的隔离度和良好的滤波特性。2、提出了一种宽带高隔离滤波双工天线。天线的双频结构是由开环谐振器通过地板缝隙耦合辐射贴片实现,对该双频结构产生的模式进行了分析。之后引入由三个四分之一波长短路的谐振器构成的收发滤波器,滤波器能在其上阻带产生传输零点。通过把双频天线和滤波器联合设计,实现了具有四阶滤波特性的双工天线。滤波阶数的增加及滤波器在其上阻带产生的传输零点实现了双工天线的宽带高隔离特性。3、提出了一种引入可控非对称传输零点的高隔离滤波双工天线。双频天线采用双层堆叠贴片,对堆叠贴片产生的谐振模式进行了分析。之后引入发卡梳滤波器作为收发滤波器,通过控制滤波器的耦合枝节长度,将发射滤波器零点设计在通带上阻带,接收滤波器零点设计在其下阻带。双频天线与滤波器联合设计形成具有三阶滤波特性的双工天线。由于滤波器非对称零点的引入,双工天线实现了高隔离度和良好的滤波特性。
【学位单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TN822
【部分图文】：

天线和射频收发机中的双工器以及滤波器进行一体化一个用于发射，另一个用于接收，实现发射接收实时通少收发信号互扰，结构紧凑，集成度更高。目前，双工双极化、异频同极化天线和异频双极化天线[26]。通道采用同一个工作频率，信号收发的极化方式也相同线收发工作频率一致，不能采用滤波等方式提高频率选方式，因此发射通道与接收通道的相互干扰很大。目前多天线系统。福大学J. Choi等人提出了一款多天线的双工天线[27]。是由一个接收天线和两个发射天线组成，两个发射天线处（λ为天线工作波长）。因此，在接收天线位置处，两，以抵消发射天线信号对接收天线信号的影响。最终该

图1-14基于带阻滤波器的同极化双工天线016年，Peisheng Zhang等人提出了一款双工缝隙天线[32]，使用枝节线构成激励槽辐射[10]，两个通道的带阻滤波器相互阻止对方的信号通过以减小信图1-15滤波双工天线 图1-16双工天线二元阵

的开环谐振器构成，产生两个谐振模式，呈现二阶滤波特性。调节开环谐振器的长度可以改变谐振点的频率，长度越长，谐振频率越低；调节耦合的缝隙宽度可以改变滤波器两个模式间的耦合强弱。发射通道滤波馈电网络及主要尺寸标注如图3-9，两个开环谐
【参考文献】

相关博士学位论文 前1条

1 林娴静;双工天线的研究[D];华南理工大学;2017年

相关硕士学位论文 前2条

1 薛嘉兴;基于多层堆叠微带贴片的双工滤波天线阵列研究[D];华南理工大学;2018年

2 胡玮;引入传输零点的低剖面双工槽天线的设计[D];华南理工大学;2018年

本文编号：2888423