射频无源器件设计：新型耦合机制、谐振器（传输线）研究与应用

发布时间：2017-08-19 05:23

  本文关键词：射频无源器件设计：新型耦合机制、谐振器（传输线）研究与应用

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【摘要】：随着现代无线通信技术的发展,对移动基站和终端产品的性能和尺寸要求越来越苛刻,在保证性能的前提下,实现产品的小型化是一种趋势。高性能,低成本和小尺寸是各家厂商在通信产品开发中的共同追求。本文围绕射频无源器件设计中的关键技术：耦合机制和谐振器(传输线)结构进行展开研究,并用于各种射频无源器件的设计中。其主要内容如下： 1、首先利用电压波函数,对传统平面射频滤波器设计中的区间耦合机制进行分析。并将谐振器之间的耦合分析结果,拓展到馈电结构与谐振器之间的耦合分析,实现谐波抑制的滤波器设计。 2、进一步地,将传统耦合机制中的耦合区间缩短到点,并利用电容实现对耦合系数的控制。基于此新型的耦合机制,滤波器设计的自由度大大提高。将此耦合机制应用到各种滤波器结构的设计中,在保证滤波器性能的前提下,有效的实现了滤波器的小型化和谐波抑制等功能设计。同时在双频滤波器设计中,还可实现对两个通带的耦合系数的独立控制。 3、对射频器件设计中的另一关键点：谐振器结构,研究了一种新型的中心耦合谐振器结构。特别是电容加载的中心耦合谐振器结构,在双通带滤波器应用中具有重要优势,能实现对双通带滤波器的两个通带进行独立控制,包括谐振频率和带宽大小。最后基于该谐振器结构,设计了多种滤波器结构,用于验证谐振器的特性。 4、结合双面平行带线结构(DSPSLs),提出一种过地通孔结构(TGV)。利用奇-偶模等效电路,对TGV结构的特性进行了深入的分析和研究。可以看到TGV结构在拓展器件带宽,抑制共模信号等方面具有优势。基于此,我们对其在功分器和平衡滤波器结构中的应用进行了设计验证。 5、研究了射频前端无源器件的一体化设计技术,特别是滤波器和功分器的融合设计,是目前的一个研究热点。论文对目前高阶滤波功分器设计中普遍采用内部隔离电阻和带内隔离差的不足,提出了针对性的解决方案,并设计了滤波功分器加以验证。 6、最后研究了一种宽波束、大角度的圆极化相控阵天线设计。该相控阵天线具有比传统圆极化相控阵天线更宽的圆极化波束角度,同时该相控阵天线具有优异的波束合成和赋形效果,能满足圆极化相控阵天线的应用要求。
【关键词】：射频无源器件 电压波函数 滤波器 基于电容的耦合机制 中心耦合谐振器结构 DSPSL传输线 TGV结构 功分器 滤波功分器 一体化设计技术 圆极化相控阵天线
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN92
【目录】：

• 致谢5-7
• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 插图11-17
• 表格17-18
• 目次18-20
• 1 绪论20-31
• 1.1 研究工作的背景和意义20
• 1.2 国内外技术现状20-29
• 1.3 论文的内容与安排29-31
• 2 基于电压波函数的耦合机制研究与应用31-46
• 2.1 引言31
• 2.2 电压波函数理论与谐振器结构分析31-37
• 2.3 基于电压波函数的耦合馈电结构分析与应用37-43
• 2.4 小结43-46
• 3 基于耦合电容的新型耦合机制研究与应用46-74
• 3.1 引言46
• 3.2 新型耦合机制研究46-51
• 3.3 滤波器设计51-72
• 3.4 小结72-74
• 4 新型中心耦合谐振器结构分析与应用74-90
• 4.1 引言74
• 4.2 新型中心耦合谐振器结构特性分析及应用74-79
• 4.3 电容加载的新型中心耦合谐振器结构特性分析与应用79-89
• 4.4 小结89-90
• 5 基于新型传输线结构的高功率应用功分器设计90-112
• 5.1 引言90
• 5.2 基于DSPSL结构的新型双频功分器设计90-93
• 5.3 基于DSPSL结构的TGV技术研究93-94
• 5.4 基于TGV结构的射频无源器件设计94-111
• 5.5 小结111-112
• 6 新型具有滤波功能的功分器设计112-125
• 6.1 引言112-113
• 6.2 带内高隔离响应的滤波功分器设计113-117
• 6.3 适合大功率应用的滤波功分器设计117-124
• 6.4 小结124-125
• 7 圆极化天线阵列技术研究125-137
• 7.1 引言125
• 7.2 圆极化天线单元设计125-127
• 7.3 圆极化天线阵列设计127-136
• 7.4 小结136-137
• 8 结束语137-139
• 参考文献139-151
• 作者简历151-152
• 发表文章目录152-153

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 苏涛,梁昌洪,谢拥军;广义Chebyshev最优滤波器设计[J];电子学报;2003年S1期

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中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 朱永忠;无线通信系统中高选择性小型化带通滤波器的研究与设计[D];西安电子科技大学;2008年

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本文编号：698924