礦井無線通信系統(tǒng)中多性能微波功率分配器的研究.pdf

1、無源微波功率分配器作為微波器件中最基本、最重要的組成部分，在各種通信系統(tǒng)前端、天線饋電網(wǎng)絡等方面起到非常關鍵的作用。煤礦井下無線通信環(huán)境惡劣，存在大量的煤塵水霧，噪聲干擾大，多徑散射效應明顯。因此，研究適合于井下通信環(huán)境的具有雙頻、小型化、反相、諧波抑制、帶復數(shù)阻抗匹配等多性能的無源微波功率分配器十分必要。
　　本課題由國家科技支撐項目“礦井動目標監(jiān)測技術及在用設備智能管控技術平臺與裝備(基于物聯(lián)網(wǎng)安全管控技術)”(項目編號：20

2、13BAK06B05)資助，本文主要研究工作如下：
　?。?）為了滿足煤礦井下對功分器雙頻多路的需求，提出了一種雙頻帶多路緊湊型Bagley功分器，相比于原始Bagley功分器和改進型Bagley功分器而言，本文提出的Bagley功分器采用耦合線代替輸出端口之間的微帶線，并將級聯(lián)結構的耦合線代替輸入輸出端口之間四分之一波長阻抗變換器的方法，實現(xiàn)了功分器雙頻帶多路的功能，大大的減小了電路的面積。
　?。?）為了避免差分電路或差

3、分系統(tǒng)中出現(xiàn)雜波對通信系統(tǒng)造成影響，采用開路枝節(jié)和短路枝節(jié)抑制諧波的方法，提出了一種三層帶諧波抑制功能的反相功分器，實現(xiàn)對兩個可控的頻段和任意偶數(shù)階諧波進行抑制的功能。通過使用奇偶模分析方法，建立數(shù)學模型，求解電路參數(shù)，而且對電路能夠抑制的諧波進行了詳細的分析。
　?。?）為了使功分器能夠直接和射頻有源差分電路或差分系統(tǒng)相連接，避免使用多余的阻抗變換器，提出了兩種具有復數(shù)阻抗變換功能的三層反相功分器，采用單根微帶線結構，實現(xiàn)了復數(shù)

4、源阻抗到復數(shù)負載阻抗的匹配，通過理論分析表明第二種電路結構相比于第一種，由于采用了不同的隔離網(wǎng)絡，因此具有更加緊湊的電路結構。
　?。?）為了滿足雙頻差分天線和雙頻差分系統(tǒng)的需求，采用T型、L型和PI型的雙頻帶阻抗變換器，提出了兩種適用于大功率情況下的雙頻帶反相功分器。兩種電路結構均能工作在兩個獨立的頻率處，實現(xiàn)雙頻帶的功能。這兩種反相功分器相比于目前存在的反相功分器，具有更加簡單的電路結構和解析方法。
　　以上研究成果滿足