幾種新型微波無源器件及準(zhǔn)八木天線陣列研究.pdf

1、在信息產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的背景下，具有寬帶、多頻帶、小型化等特性的新型微波無源器件在各類現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中展現(xiàn)出了廣泛的應(yīng)用前景。作為無線電通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)部件，功率分配器和微波濾波器更是得到了飛速的發(fā)展。設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)滿足系統(tǒng)要求的高性能功率分配器和微波濾波器，研究其新的結(jié)構(gòu)形式及工程實(shí)現(xiàn)，已成為微波無源器件的重要研究方向。本文結(jié)合研究課題，圍繞無線通信中微波濾波器、功率分配器的新型結(jié)構(gòu)和寬帶準(zhǔn)八木天線陣列的設(shè)計(jì)方法及工程實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了深入研究。作者所

2、取得的主要研究成果包括：
　　 1.基于鉤型結(jié)構(gòu)單元的微波濾波器研究。比較研究了微帶型和缺陷型鉤型結(jié)構(gòu)單元的諧振和耦合特性，針對(duì)WLAN無線通信系統(tǒng)指標(biāo)提出了三種微波濾波器。利用微帶型鉤型結(jié)構(gòu)單元的諧振特性，采用一對(duì)成鏡像對(duì)稱的鉤型單元以及抽頭式的饋電結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了微帶雙通帶濾波器并分析了其等效電路模型；采用一對(duì)中心對(duì)稱的微帶鉤型單元及0°饋電結(jié)構(gòu)，提出了具有諧波抑制特性的微帶型WLAN濾波器并分析了其等效電路模型。利用缺陷型鉤型

3、結(jié)構(gòu)單元的諧振特性，設(shè)計(jì)了滿足WLAN標(biāo)準(zhǔn)的雙通帶濾波器。
　　 2.基于缺陷地板結(jié)構(gòu)(DGS)的功率分配器研究。DGS單元具有禁帶及提高傳輸線等效電抗的特性，利用這些特性，提出了兩款具有陷波特性的超寬帶等功分功率分配器和兩款寬帶不等分功率分配器。首先，運(yùn)用DGS單元的禁帶特性，分別采用階梯阻抗缺陷開口諧振環(huán)(SI-DSRR)和一對(duì)對(duì)稱放置的F形DGS，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了具有陷波特性的超寬帶2路和3路等分功率分配器。SI-DSRR和F-

4、DGS均為半波長(zhǎng)諧振器，調(diào)節(jié)其電長(zhǎng)度可以有效地控制所需禁帶的位置。其次，采用新型DGS和“工”形DGS與縫隙結(jié)構(gòu)結(jié)合的方式，分別實(shí)現(xiàn)了寬帶4:1的2路不等功分功率分配器和寬帶4:1:1的3路不等分功率分配器，通過運(yùn)用含有DGS的微帶傳輸線，避免了高特性阻抗傳輸線線寬過細(xì)不易加工的缺點(diǎn)。
　　 3.基于微帶線-槽線結(jié)構(gòu)的功率分配器研究?；谖Ь€-槽線轉(zhuǎn)換器工作原理和等效電路模型，首先設(shè)計(jì)了多層結(jié)構(gòu)的寬帶2路和4路等功分功率分配器

5、。通過采用T形微帶線饋電結(jié)構(gòu)以及半圓形微帶線枝節(jié)，實(shí)現(xiàn)了功率分配器的小型化、寬頻帶阻抗匹配以及良好的等功分比傳輸特性。其次，利用所提出的三款改進(jìn)型微帶線-槽線轉(zhuǎn)換器，設(shè)計(jì)了兩款共面結(jié)構(gòu)的3路等功分功率分配器。采用漸變的槽線結(jié)構(gòu)以及半圓形/半橢圓形的槽線枝節(jié)，使功率分配器實(shí)現(xiàn)了寬頻帶性能、較低的插入損耗性能和良好的等功分特性。
　　 4.寬帶準(zhǔn)八木天線直線陣列研究。首先，通過采用彎曲有源振子臂并引入一段阻抗變換器，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了寬頻帶