适用于无线通信系统的滤波天线集成设计

发布时间：2021-09-23 15:14

　　为开发一种适用于无线通信系统且具有天线辐射特性和滤波器带外抑制特性的微带天线。采用滤波器综合设计方法,设计并制作了一种由4个半波开环谐振器、1段传输耦合线和1个型微带天线构成的滤波天线。天线通过作为导纳变换器的耦合线与滤波器的第4阶谐振器集成在一起,充当滤波器的第5阶谐振器以实现滤波功能。仿真与测试结果表明:滤波天线的阻抗带宽为2. 39～2. 49 GHz,最大增益为3. 71 d B,带内最大增益偏差不超过0. 43 d B,带外100 MHz处增益迅速降为-5 d B并趋于稳定。该滤波天线结构简单,基板轻薄,优化了滤波器与天线的整体尺寸,降低了二者间的传输损耗,可适用于无线通信系统的射频前端。 

【文章来源】：传感器与微系统. 2020,39(11)CSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

谐振频率随边长L1变化的关系曲线

式中ωo为谐振器的谐振频率，Δω±90°为以谐振频率处的相位为基准正负90°相位所对应的频率差值。在谐振器边长初步确定的情况下，运用式(2)中提取品质因数Q的方法，将馈电位置d设为变量，对所述单谐振器进行幅值与相位的仿真，得到外部品质因数值Q与d的关系曲线，如图2所示。可以看出:随着馈电点与谐振器底边距离d的增大，外部品质因数Q呈现减小的趋势，此时初步确定d为0.16 mm。1.1.3 耦合系数与谐振器间距确定

式中fp1和fp2分别为两谐振器耦合时的上谐振频率和下谐振频率。在谐振器边长和馈电位置初步确定的情况下，利用式(3)中提取耦合系数k的方法，将耦合间距s设为变量，对谐振器进行如图3嵌图所示的弱耦合仿真，得到耦合系数k与间距s的关系曲线，如图3所示。可以看出:随耦合间距s的增大，耦合系数k呈整体减小的趋势。为使耦合系数达到所需的0.050和0.036，初步确定谐振器间的间距为0.46 mm和0.66 mm。1.1.4 滤波器谐振电路的设计


本文编号：3405938