论文摘要
本文主要介绍了TD-SCDMA通信系统射频前端腔体滤波器的设计原理及其发展进程。当前,我国为TD-SCDMA开放了两个频段,即A频段18801900MHz和B频段20102025MHz,总共35MHz的频率资源。文中在交叉耦合理论的基础上设计并实现了一个A频段带交叉耦合的腔体滤波器,与常规双工滤波器相比,TDD滤波器收发采用相同的通道,这既有利于节省滤波器资源与面积,又有利于节省频带资源。在频段日益紧缺的现代通信领域,TD-SCDMA实现了新的突破。本设计采用的是广义切比雪夫综合交叉耦合滤波器,与同等性能的没有交叉耦合的滤波器相比,虽然在设计和调试上相对复杂一些,但是具有谐振单元少、体积小、重量轻、带外抑制高等优点,在当前3G领域已经取得民用资格。本文主要工作总结如下:1.在滤波器网络设计理论的基础上,研究了从低通原型到可调带通滤波的过程,对传输零点、衰减极点,传输、反射函数,谐振电路以及耦合矩阵等进行了研究,并对当今腔体滤波器在射频微波领域发展前景和缺陷进行了简单介绍。2.滤波器设计是本文的重点,其中耦合矩阵的实现是本文的难点。文中基于前人的经验进行推导得出了带交叉耦合的矩阵并通过ADS软件设计模块进行优化验证,两者得出的耦合系数基本吻合,并确保滤波器理论上的成功实现,这也是本论文的主要特色。文中利用HFSS软件分别对单腔,双腔以及端口进行了详细仿真,对无载品质因素,有载Q值,频率,带宽,双腔电、磁耦合等进行了准确计算。3.滤波器硬件实现及性能测试。文中对滤波器分别进行了单腔调试,端口时延调试,双腔耦合带宽调试,并且对开窗大小,谐振杆长度进行了精确计算,最终确定了滤波器尺寸,并通过相关测试对性能进行了验证,得到的实物测试结果与仿真结果吻合较好,满足通带低插损,近带高抑制的指标要求。