基于协同融合的有源和无源多功能滤波电路研究

发布时间：2023-04-21 19:42

　　在无线系统射频前端中,包含了滤波器、功率放大器、开关、耦合器等多种有源和无源电路,它们通常以级联的方式存在,存在体积大、损耗大或者阻抗失配带来的效率下降等问题。为了解决这些问题,可以将两个或多个电路通过协同或者融合的方法设计为一个多功能电路以提高集成度、降低损耗或提升效率。尽管过去有相关的多功能电路研究报道,但是设计理论不完善,在小型化和低功耗方面也还有待提升。为此,本文提出了多个电路的协同设计方法,通过多个电路的性能互补提升了整体性能;也提出了在单个电路中构造其他电路功能的方法,实现了多个电路功能的融合,简化了电路结构,减小了体积和损耗。由此设计实现了一系列有源、无源以及单体双路/多路多功能滤波电路。具体创新成果包括以下三个部分:1.为了提升功放、开关和滤波器三者的整体效率,研究滤波器与有源电路(包括开关和功放)的协同融合。通过减小开关和滤波器的总损耗来提升整体效率,采用耦合控制的方法基于LTCC工艺研究了小型化单频和双频滤波开关;为了满足高功率的窄带基站应用,基于高Q值介质谐振器提出单刀单掷和单刀双掷滤波开关的设计方法;另外,为了避免滤波器和功放级联的阻抗失配带来效率下降问题,提出...

【文章页数】：162 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 滤波器与有源电路的协同融合研究
        1.2.2 滤波器与其他无源电路的协同融合设计
    1.3 本文内容安排
第二章 有源多功能滤波电路研究
    2.1 前言
    2.2 滤波器与有源电路的协同融合设计方法
    2.3 基于LTCC的小型化单频和双频滤波开关
        2.3.1 滤波开关在开和关状态的耦合矩阵分析
        2.3.2 单频LTCC滤波开关设计
        2.3.3 双频LTCC滤波开关设计
        2.3.4 比较
    2.4 基于TE_11δ模介质谐振器的单刀单掷和单刀双掷滤波开关
        2.4.1 TE_11δ模介质谐振器分析
        2.4.2 基于TE_11δ模介质谐振器的单刀单掷滤波开关
        2.4.3 基于TE_11δ模介质谐振器的单刀双掷滤波开关
        2.4.4 比较
    2.5 基于介质谐振器的滤波器与F类功放的协同融合设计
        2.5.1 具有阻抗变换功能的介质滤波器分析
        2.5.2 集成滤波功能的F类功率放大器设计
        2.5.3 测试与比较
    2.6 本章小结
第三章 无源多功能滤波电路研究
    3.1 前言
    3.2 滤波器与其他无源电路的协同融合设计方法
    3.3 基于LTCC的小型化滤波巴伦设计
        3.3.1 基于LTCC滤波巴伦分析
        3.3.2 LTCC滤波巴伦电路设计、测试和对比
    3.4 小型化LTCC双工器设计
        3.4.1 LTCC双工器分析
        3.4.2 LTCC双工器设计
        3.4.3 测试与比较
    3.5 基于介质谐振器的滤波混合环设计
        3.5.1 基于四模矩形介质谐振器的滤波混合环设计
        3.5.2 基于圆柱形介质谐振器的滤波混合环
        3.5.3 比较
    3.6 本章小结
第四章 基于协同融合的单体双路/多路滤波电路研究
    4.1 前言
    4.2 两个/多个相同功能的滤波电路协同融合设计方法
    4.3 单体双路滤波器及其与双输入双输入Doherty功率放大器的协同融合设计
        4.3.1 单体双路滤波器设计
        4.3.2 单体双路滤波器与双输入双输出Doherty功放的协同融合设计
    4.4 单体多路滤波器设计
        4.4.1 三模介质谐振器分析
        4.4.2 单体多路滤波器设计
        4.4.3 测试与比较
    4.5 单体双路平衡式滤波器和滤波巴伦设计
        4.5.1 四模介质谐振器分析
        4.5.2 单体双路平衡式滤波器设计
        4.5.3 单体双路滤波巴伦设计
        4.5.4 比较
    4.6 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
附件



本文编号：3796131