面向多模式通信射頻前端的帶通濾波器研究與設(shè)計(jì).pdf

1、在過(guò)去的一百多年里，無(wú)線(xiàn)技術(shù)飛速發(fā)展。自從麥克斯韋將庫(kù)侖、安培、法拉第、赫茲以及特斯拉的實(shí)驗(yàn)工作進(jìn)行整合，開(kāi)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(chǎng)理論以來(lái)，無(wú)線(xiàn)廣播、衛(wèi)星電話(huà)相繼提出，無(wú)線(xiàn)通信在工業(yè)界的應(yīng)用穩(wěn)定發(fā)展。二戰(zhàn)期間，無(wú)線(xiàn)電在軍事領(lǐng)域得到應(yīng)用，在短時(shí)間內(nèi)大大提高了無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。之后，經(jīng)過(guò)數(shù)代發(fā)展，通信由早期的用戶(hù)數(shù)量較少，傳輸?shù)乃俾瘦^低的模擬信號(hào)系統(tǒng)，發(fā)展出蜂窩通信、陣列天線(xiàn)、交叉極化等一系列通信技術(shù)，到了2.5G和

2、3G通信時(shí)代，多頻段的通信，開(kāi)始走上歷史舞臺(tái)，這時(shí)候的無(wú)線(xiàn)通信性能相比上一代有了很大的提升，通信系統(tǒng)十分復(fù)雜例如GSM、CDMA等等，這些復(fù)雜的通信系統(tǒng)需要共存，這時(shí)多頻段通信系統(tǒng)是一個(gè)必然趨勢(shì)。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(duì)生活品質(zhì)的要求不斷提升，對(duì)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(yīng)對(duì)這一趨勢(shì)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(jì)多頻帶與寬帶通信帶通濾波器。設(shè)計(jì)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(guò)對(duì)傳統(tǒng)枝節(jié)加載諧振器進(jìn)行改良，在枝節(jié)上增加非對(duì)稱(chēng)微擾，獲得可靈活控制三模特性的非對(duì)稱(chēng)Y形枝節(jié)加載諧振器，并采取該諧振器通過(guò)180°抽頭饋電兩階級(jí)聯(lián)構(gòu)造了一款三通帶

4、帶通濾波器。再對(duì)諧振器變形，使得與諧振器三個(gè)頻點(diǎn)密切相關(guān)的開(kāi)路枝節(jié)可以在兩階級(jí)連時(shí)能夠單獨(dú)調(diào)節(jié)各產(chǎn)生各通帶的級(jí)間耦合，達(dá)到通帶單獨(dú)可控的目的，設(shè)計(jì)出帶寬可控具有準(zhǔn)橢圓響應(yīng)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(guò)耦合饋電方式對(duì)三模諧振器進(jìn)行激勵(lì)，設(shè)計(jì)出相對(duì)帶寬66%的寬帶微帶濾波器。最終制作出了單級(jí)超導(dǎo)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(shí)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