下一代高速無(wú)線通信系統(tǒng)中的寬帶射頻濾波器的研究.pdf

1、近年來(lái)，以第五代(5G)移動(dòng)通信系統(tǒng)為代表的高速無(wú)線通信系統(tǒng)受到廣泛關(guān)注。作為無(wú)線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵器件之一，濾波器性能的優(yōu)劣會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的性能產(chǎn)生顯著影響，因此它已成為毫米波領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)?；刹▽?dǎo)(SIW)因?yàn)榫哂械筒鍝p、高品質(zhì)因數(shù)，以及易于與平面電路集成的優(yōu)點(diǎn)在濾波器設(shè)計(jì)中大量采用。因此，本文基于SIW技術(shù)，在三個(gè)5G通信系統(tǒng)備選頻段以及太赫茲頻段對(duì)濾波器進(jìn)行了研究。主要工作如下:
　　首先，在9-15GHz和25-30GH

2、z兩個(gè)5G通信系統(tǒng)備選頻段，分別設(shè)計(jì)了小型寬帶平面濾波器。為了克服傳統(tǒng)SIW濾波器在較低頻段尺寸大、帶寬受限的缺點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)的寬帶濾波器使用平行耦合帶狀線作為主體結(jié)構(gòu)，并且利用SIW將帶狀線結(jié)構(gòu)封閉在中間層，顯著降低了輻射損耗。濾波器采用了自封裝的形式，具有低插損的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，濾波器性能良好。
　　其次，Q波段也是5G通信系統(tǒng)備選頻段之一。利用多層SIW技術(shù)，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)Q波段的平面帶通濾波器。帶通濾波器由高通和低通濾波

3、器級(jí)聯(lián)形成，高通濾波器的設(shè)計(jì)利用了SIW傳輸線的高通特性，而低通部分則由5個(gè)毫米波集總元件諧振單元級(jí)聯(lián)形成。濾波器的中心頻率為42.5GHz，相對(duì)帶寬為11.76％。測(cè)試結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的濾波器具有低插損、高抑制以及帶寬易于調(diào)整的優(yōu)點(diǎn)。該項(xiàng)工作已被Wiley, Microwaveand Optical Technology Letters錄用，已經(jīng)出版。
　　最后，本文基于電磁帶隙(EBG)結(jié)構(gòu)在G波段設(shè)計(jì)了一個(gè)帶通濾波器。利用周期