多頻帶高性能微波平面濾波器與天線的研究.pdf

1、當今快速發(fā)展的世界，無線通信設(shè)備和終端將面臨多頻帶、高數(shù)據(jù)率的挑戰(zhàn)。射頻前端作為無線通信中重要的收發(fā)組件，其特性與性能的好壞將直接決定通信服務(wù)的多樣化和質(zhì)量。因此，國內(nèi)外掀起了微波小型化多頻帶智能微波器件的熱潮。微波平面濾波器與天線作為射頻前端更新最快的無源器件，成為了研究熱度最大的器件之一。本論文基于此開展了多頻帶高性能微波平面濾波器與天線的研究工作。研究了多頻帶的設(shè)計方法和實現(xiàn)原理，并基于多頻帶技術(shù)設(shè)計了多款多頻帶濾波器和天線。此外

2、，本論文還探索了天線的多頻技術(shù)，提出和設(shè)計了采用新型材料加工的小型化四頻帶天線。本論文的主要創(chuàng)新研究工作如下：
　　(1)采用兩個對稱螺旋的枝節(jié)和中心彎折T型枝節(jié)加載多模諧振器形成了應(yīng)用于GPS和WLAN的雙通帶高溫超導(dǎo)濾波器。均勻阻抗諧振器通過加載三個開路枝節(jié)形成了四個諧振模式，通過調(diào)控加載枝節(jié)的位置和長度，將四個諧振模式兩兩分布形成雙通帶特性。此外，通過將開路枝節(jié)進行螺旋和彎折處理可以實現(xiàn)小型化的設(shè)計，同時彎折的T型枝節(jié)和彎折

3、的均勻阻抗諧振器之間形成了雙傳輸路徑，產(chǎn)生了傳輸零點，提高了濾波器的帶外選擇性。
　　(2)基于三枝節(jié)加載的多模諧振器形成的雙通帶濾波器的設(shè)計基礎(chǔ)上，本文為提高濾波器的設(shè)計指標的優(yōu)化和應(yīng)用領(lǐng)域，在充分研究三枝節(jié)加載的多模諧振器的諧振特性前提下，分別在三個枝節(jié)的末端加載了可調(diào)變?nèi)荻O管，設(shè)計了基于多模諧振器的獨立可控的雙通帶可調(diào)濾波器。該濾波器由于諧振器的四個模式的獨立可控，因此實現(xiàn)了雙通帶的帶寬和頻率的單獨可調(diào)，為實際應(yīng)用中提供了

4、更好的調(diào)節(jié)自由度。
　　(3)為降低多枝節(jié)加載諧振器的設(shè)計復(fù)雜度。本文提出了采用雙發(fā)卡諧振器的T型枝節(jié)加載的多模諧振器設(shè)計了面向于WLAN和WiMAX的雙通帶高溫超導(dǎo)濾波器。由于該多模諧振器是由兩個發(fā)卡雙模諧振器組合而成，因此具有獨立設(shè)計的自由度，各個模式之間相互獨立。該濾波器具有三個傳輸零點分別位于通帶的上下側(cè)，使得濾波器具有更陡峭的邊帶。
　　(4)基于五邊環(huán)形輻射單元采用可彎折的柔性材料的設(shè)計了應(yīng)用于GPS-L2、藍牙