基于耦合傳輸線結(jié)構(gòu)的新型微波器件研究與設(shè)計.pdf

1、一方面，耦合結(jié)構(gòu)是射頻/微波電路與系統(tǒng)的重要單元，不僅可以傳輸信號，而且還可以構(gòu)造各種射頻和微波器件。另一方面，在高速和高密度的集成電子系統(tǒng)中，信號線之間由于耦合效應產(chǎn)生的串擾降低了系統(tǒng)的信噪比，必須加以消除。因此，在射頻/微波電路與系統(tǒng)中，開展對耦合結(jié)構(gòu)及其耦合效應的研究是非常必要的。但是，傳統(tǒng)的研究領(lǐng)域常常集中在耦合器和濾波器兩個方面，而其它方面的研究和應用則相對不足。 本論文正是基于拓展耦合結(jié)構(gòu)的應用范圍而開展的，不僅提出

2、了一些新型結(jié)構(gòu)的濾波器，而且將耦合結(jié)構(gòu)應用于功率分配器領(lǐng)域。同時，對多信號線之間的串擾也進行了研究，并提出了有效的消除方法。主要內(nèi)容為： 1．基于叉形結(jié)構(gòu)的新型超寬帶帶通濾波器研究。通過對傳統(tǒng)的平行耦合雙線結(jié)構(gòu)進行修正，獲得性能良好的叉形諧振器，并由此設(shè)計新型結(jié)構(gòu)的濾波器。不僅使得傳統(tǒng)的耦合結(jié)構(gòu)易于加工，而且增加了線間耦合從而展寬了濾波器的工作帶寬。 2．基于微帶/共面波導寬邊耦合綜合結(jié)構(gòu)的新型低通濾波器研究。與傳統(tǒng)的微

3、帶開路分支線低通濾波器不同，這種混合結(jié)構(gòu)利用寬邊電磁耦合原理將微帶開路諧振器和共面波導短路諧振器組合在一起，不僅能有效地抑制高次諧波而且還增加了濾波器的阻帶寬度和深度。 3．基于微帶/共面波導寬邊耦合綜合結(jié)構(gòu)的新型雙頻段寬帶帶通濾波器研究。通過寬邊電磁耦合將共面波導開路諧振器與微帶開路諧振器組合在一起，得到的濾波器表現(xiàn)出良好的雙通帶特性：兩個通帶內(nèi)有較低的插入損耗、良好的回波損耗以及通帶之間有足夠高的隔離度。 4．基于微

4、帶/共面波導寬邊耦合綜合結(jié)構(gòu)的新型超寬帶帶通濾波器研究。通過寬邊電磁耦合將共面波導開路/短路諧振器與微帶主傳輸線/平行耦合開路諧振器組合在一起，得到的濾波器表現(xiàn)出良好的超寬帶特性：良好的回波損耗、陡峭的通帶到阻帶之間的過渡以及有寬、深的上阻帶衰減。 5．基于微帶雙線/三線耦合結(jié)構(gòu)的新型平面六路功分器研究。通過折疊耦合雙線“兩路”威爾金森功分器與兩個由微帶耦合三線結(jié)構(gòu)構(gòu)造的“三路”功分器混合級聯(lián)展開，得到的六路功分器表現(xiàn)出良好的特

5、性，包括寬頻帶、低插損，以及在中心頻點附近有良好的回波損耗和較高的隔離度。 6．多導體傳輸線線間串擾的分析及其消除方法。終端匹配技術(shù)、信號線之間添加接地防護線以及將微帶結(jié)構(gòu)改造為帶狀線結(jié)構(gòu)等是消除串擾的三種常用方法。但是，這三種方法通常單獨應用，因此，消除效果不太理想。本文將三種方法綜合應用，得到了比較理想的串擾消除效果。 總之，耦合結(jié)構(gòu)及其耦合效應的應用領(lǐng)域非常廣泛。本課題所涉及到的諸多方面為開拓耦合線技術(shù)的更廣泛應用