面向多模式通信射頻前端的帶通濾波器研究與設(shè)計.pdf

1、在過去的一百多年里，無線技術(shù)飛速發(fā)展。自從麥克斯韋將庫侖、安培、法拉第、赫茲以及特斯拉的實驗工作進行整合，開創(chuàng)性地提出麥克斯韋方程組，從而建立比較完善的電磁場理論以來，無線廣播、衛(wèi)星電話相繼提出，無線通信在工業(yè)界的應用穩(wěn)定發(fā)展。二戰(zhàn)期間，無線電在軍事領(lǐng)域得到應用，在短時間內(nèi)大大提高了無線通信技術(shù)。之后，經(jīng)過數(shù)代發(fā)展，通信由早期的用戶數(shù)量較少，傳輸?shù)乃俾瘦^低的模擬信號系統(tǒng)，發(fā)展出蜂窩通信、陣列天線、交叉極化等一系列通信技術(shù)，到了2.5G和

2、3G通信時代，多頻段的通信，開始走上歷史舞臺，這時候的無線通信性能相比上一代有了很大的提升，通信系統(tǒng)十分復雜例如GSM、CDMA等等，這些復雜的通信系統(tǒng)需要共存，這時多頻段通信系統(tǒng)是一個必然趨勢。為了降低成本以及空間，多頻段在這一階段成為了主流。在以此為基礎(chǔ)建立的4G通信系統(tǒng)以及即將出現(xiàn)的5G通信更是如此。
　　香農(nóng)定理揭示了信道中信息傳送速率的上限與信噪比、帶寬的關(guān)系，信道帶寬越寬，信息的傳輸速率越快。隨著人們生活水平的不斷提高

3、，人們對生活品質(zhì)的要求不斷提升，對通信容量和信息傳輸速度的要求也在不斷提高，而寬帶技術(shù)是應對這一趨勢的有效解決方案。
　　本論文從多頻帶與寬帶通信等多模式通信射頻前端出發(fā)，研究設(shè)計多頻帶與寬帶通信帶通濾波器。設(shè)計多模諧振器是構(gòu)建多頻段通信系統(tǒng)的必由之路，本文第三章首先通過對傳統(tǒng)枝節(jié)加載諧振器進行改良，在枝節(jié)上增加非對稱微擾，獲得可靈活控制三模特性的非對稱Y形枝節(jié)加載諧振器，并采取該諧振器通過180°抽頭饋電兩階級聯(lián)構(gòu)造了一款三通帶

4、帶通濾波器。再對諧振器變形，使得與諧振器三個頻點密切相關(guān)的開路枝節(jié)可以在兩階級連時能夠單獨調(diào)節(jié)各產(chǎn)生各通帶的級間耦合，達到通帶單獨可控的目的，設(shè)計出帶寬可控具有準橢圓響應的三通帶帶通濾波器。提出了新型的寬帶濾波器結(jié)構(gòu)，采取過耦合饋電方式對三模諧振器進行激勵，設(shè)計出相對帶寬66%的寬帶微帶濾波器。最終制作出了單級超導寬帶濾波器，具有十分低的帶內(nèi)插入損耗，以及平坦的帶內(nèi)群延時等優(yōu)良性能。根據(jù)寬帶系統(tǒng)需要，分別采用低耦合系數(shù)的多重環(huán)諧振器和平