高性能小型化微波無源器件研究.pdf

1、微波無源器件作為現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)的重要組成部分，其高性能小型化的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方式一直是無線通信射頻系統(tǒng)研發(fā)的主要目標(biāo)。目前，人們?yōu)榇颂岢隽艘幌盗行路f的設(shè)計(jì)方法和實(shí)現(xiàn)形式，如采用雙，多模結(jié)構(gòu)、多層結(jié)構(gòu)、缺陷地結(jié)構(gòu)等，取得了較好的實(shí)現(xiàn)效果，但仍然還存在許多實(shí)際問題需要深入探討和研究。據(jù)此，本論文在高性能小型化微波無源器件研制方面主要開展以下研究工作：
　　 第一，廣義切比雪夫?yàn)V波器綜合技術(shù)的研究。針對高階濾波器設(shè)計(jì)中的參數(shù)優(yōu)化問題，利

2、用遺傳算法的并行和全局搜索的特點(diǎn)，穩(wěn)定有效地提取了廣義切比雪夫?yàn)V波器耦合矩陣，為后續(xù)章節(jié)的濾波器小型化設(shè)計(jì)提供了理論指導(dǎo)。
　　 第二，雙模諧振和介質(zhì)加載的金屬腔結(jié)構(gòu)小型化無源器件的研究。金屬腔結(jié)構(gòu)無源器件具有低損耗、高功率容量的特點(diǎn)，仍然是當(dāng)前高功率無線通信系統(tǒng)不可或缺的基本組件。本文采用矩形單腔雙模諧振結(jié)構(gòu)，獲取了通帶外的額外傳輸零點(diǎn)，研制了高帶外抑制的矩形波導(dǎo)雙工器；采用圓形單腔雙模諧振結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了四階橢圓濾波器，與傳統(tǒng)單模

3、結(jié)構(gòu)相比，體積減小約50％；采用矩形單腔高Q值介質(zhì)加載結(jié)構(gòu)，研制了低損耗、高帶外抑制的金屬腔混合多工器。
　　 第三，微帶枝節(jié)線加載結(jié)構(gòu)的微波無源器件研究。微帶枝節(jié)線加載可以實(shí)現(xiàn)：1.通帶外附加零點(diǎn)，提高帶外抑制；2.雙模諧振結(jié)構(gòu)，便于構(gòu)造雙頻器件；3.慢波結(jié)構(gòu)，減小主傳輸線的有效長度，實(shí)現(xiàn)小型化。本文首先研究了枝節(jié)線加載結(jié)構(gòu)等效電路模型；在傳統(tǒng)Hairpin-comb濾波器引入枝節(jié)線結(jié)構(gòu)，提供了通帶外的額外傳輸零點(diǎn)，顯著提高了

4、帶外抑制；利用枝節(jié)線加載結(jié)構(gòu)的雙頻特性，研制了小型化的寬帶雙頻分支線耦合器和雙頻耦合線巴倫，在兩個(gè)頻帶同時(shí)準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)了輸出端口間的90°相差。
　　 第四，微帶缺陷地雙模結(jié)構(gòu)的微波無源器件研究。本文以方形微擾諧振環(huán)雙模結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，建立了微帶缺陷地雙模結(jié)構(gòu)等效電路模型，全面分析了該結(jié)構(gòu)的通帶頻率特性。提出了新的方形微擾諧振環(huán)缺陷地雙模結(jié)構(gòu)和枝節(jié)線加載方形諧振環(huán)缺陷地雙模結(jié)構(gòu)，據(jù)此研制了三種雙模雙頻段濾波器。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，濾波器尺寸