高性能毫米波多工器

论文摘要

在现代微波毫米波系统中,多工器是重要部件之一,用于通道的选择和信号的合成与分离,其性能优劣将直接影响整个通信系统的质量。随着通信频率资源的日益紧张,分配到各类通信系统的频率间隔越来越密。因此,低插损、窄带宽、高隔离度、小体积、低成本和快速设计等成为多工器的关键技术要求。本文的研究目的就是寻找一种合适的方法来实现高性能毫米波多工器。波导的结构,具有低插损的优点,是实现高性能多工器的首选结构;能产生传输零点的滤波器函数,其滤波器具有频率选择性高,矩形系数好等优点,是实现高性能多工器的首选函数形式;一腔多模的应用,可以使得多工器的体积和重量成倍地减小,是实现高性能多工器的首选方式。本文的主要工作概括如下:(1).分析滤波器的等效电路,通过电路模型优化滤波器的耦合系数。(2).分析多种函数形式的滤波器,尤其对广义切比雪夫滤波器多项式进行推导,综合耦合系数并化简。(3).通过对一般E面金属膜片波导滤波器的实际设计,给出设计一般滤波器的基本方法和步骤,然后设计基于这种结构的双工器。(4).设计折叠形的E面金属膜片波导滤波器,这是一种交叉耦合的结构,能实现更为陡峭的带外衰减特性。(5).分析圆波导双模滤波器结构,研究它的基本理论,并给出仿真结果。(6).设计矩形波导双模滤波器与多工器。测试结果表明,这种使用波导的结构,能产生传输零点,并且利用双模形式的多工器,实现了高性能毫米波多工器的设计,具有很好的工程应用价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 高性能毫米波多工器研究目的及意义
• 1.2 毫米波滤波器和多工器的研究历史与现状
• 1.3 本论文的主要工作
• 第二章 滤波器基本理论
• 2.1 滤波器的功能、指标和种类
• 2.2 微波毫米波滤波器的结构与应用
• 2.3 滤波器的传输特性
• 2.4 低通原型滤波器
• 2.5 频率变换
• 2.6 滤波器电路模型建立及软件仿真实例
• 第三章 微波毫米波滤波器综合
• 3.1 滤波器的函数逼近
• 3.2 滤波函数多项式推导
• 3.2.1 巴特沃思函数与广义巴特沃思函数
• 3.2.2 切比雪夫函数与广义切比雪夫函数
• 3.2.3 椭圆函数与准椭圆函数
• 3.3 耦合矩阵综合
• 3.3.1 由传输和反射多项式综合导纳参数矩阵
• 3.3.2 由电路方法综合导纳参数矩阵
• 3.3.3 由导纳参数矩阵综合耦合矩阵
• 3.4 耦合矩阵化简
• 3.5 设计实例
• 第四章 毫米波多工器设计方案与实例
• 4.1 毫米波多工器设计方案
• 4.2 一般E面金属膜片波导滤波器及双工器
• 4.3 折叠形E面金属膜片波导滤波器
• 第五章 毫米波双模波导多工器
• 5.1 圆波导双模波导滤波器
• 5.2 矩形波导双模滤波器
• 5.3 矩形波导双模多工器
• 第六章 结论及展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果