基于多模諧振器的微帶濾波器及其在超寬帶天線中的應用研究.pdf

1、現代無線通信系統(tǒng)，特別是移動便攜系統(tǒng)，對電路尺寸和信號質量都有著十分苛刻的要求，因此各類微波器件對小型化和高性能方面的需求非常迫切。濾波器和天線在通信系統(tǒng)中具有重要地位，其體積和性能直接決定整個通信系統(tǒng)的性能。本論文以“小型化”、“高性能”、“集成化”和“多功能”射頻前端器件為研究主旨，研究基于多模諧振器的濾波器設計及其在天線中的應用，完成了帶通濾波器、雙頻帶通濾波器、超寬帶濾波器以及濾波器與天線集成設計等一系列原創(chuàng)性的工作。主要內容概

2、括如下：
　　1、根據“多?！钡漠a生機制不同，將目前的多模濾波器研究大致分為兩大類：基于同階模設計的多模濾波器和基于多階模設計的多模濾波器。并分別從兩方面詳述了多模濾波器的研究背景和發(fā)展歷程。介紹了多模濾波器設計中常用的腔體模型分析、傳輸線理論分析、奇偶模分析法。以及介紹了多模諧振器與源之間的多種常用耦合饋電方式。
　　2、提出了一種基于Y型中心加載枝節(jié)的小型化微帶三模環(huán)形濾波器設計。相比于環(huán)形諧振器中常用的微擾結構和開路枝

3、節(jié)加載結構，該 Y型中心加載枝節(jié)結構能夠很好地利用環(huán)形諧振器的內部空間結構實現諧振器的簡并模分裂以及新的工作模式的引入。該帶通濾波器具有三個傳輸極點和三個傳輸零點，可以覆蓋WLAN的2.4 GHz-2.4825 GHz工作頻段。
　　3、繼續(xù)深入研究 Y型中心加載枝節(jié)結構的工作機理，并利用 Y型中心加載枝節(jié)實現了兩款雙頻帶通濾波器。其中，改進型三模雙頻帶通濾波器具有十分優(yōu)秀的寬帶特性、低損耗以及阻帶抑制能力。具體地，兩個通帶的相對

4、帶寬均超過10％，通帶內最小插入損耗均小于1 dB。阻帶上共有7個傳輸零點，帶外抑制均大于15 dB。該改進型濾波器可以完全覆蓋PCS（1.85 GHz-1.99 GHz）和WiMAX（3.3 GHz-3.6 GHz）。
　　4、研究了超寬帶多模濾波器、超寬帶平面印刷單極子天線以及二者的集成設計。創(chuàng)新性提出了在完全不改變天線固有尺寸的情況下，實現濾波器和天線的集成化設計，并使該濾波天線在整個超寬帶頻段范圍內均具有良好的頻率選擇特性