无线通信系统中的微波部件研究

论文摘要

随着通信技术的不断发展,无线电技术中的微波有源、无源部件的研究对于提高卫星通信系统以及雷达系统的性能具有非常重要的意义。因此本文的工作主要围绕着无线电收发信机中的微波有源、无源部件展开。内容涉及微带结构的带通滤波器、微带结构的双工器、微波低噪声放大器以及功率放大器以及功率放大器的效率提高技术的研究。在传统的无线电收发信机中,为了降低杂波响应对混频器、功率放大器等非线性部件的影响,通常最直接的方式是在带通滤波器的输出端口串联一个低通滤波器,额外低通滤波器的使用不仅增加了滤波器的插入损耗同时也加大了滤波器的体积。具有杂波抑制特性的带通滤波器不仅可以实现这个功能,同时由于抑制了杂波还可以提高带通滤波器的通带对称性以及高端阻带的衰减特性。因此研究具有杂波抑制特性的带通滤波器变得十分有意义。在研究了国内外关于微带结构带通滤波器的杂波抑制技术的基础上在本文的第二章中结合微带传输线理论提出了抑制杂波的SIR电容耦合微带带通滤波器结构,详细分析了SIR谐振器结构通过调整谐振器的阻抗比实现杂波频率控制的机理,给出了SIR电容耦合带通滤波器的仿真结果;此外由于频率资源越来越紧张,使得具有高频率选择特性的滤波器设计技术成为滤波器研究中的一个重要组成部分。结合并联微带λ/4开路线产生传输零点的特性,提出了两种在频率响应的通带附近具有一对传输零点微带带通滤波器结构,分析了产生传输零点的机理,最后给出了滤波器的设计实例以及测试结果。双工器是收发信机中的一个关键微波部件,双工器的设计不仅要使得收、发通道内的滤波器具有好的插损性能,还要使得收发通道之间的隔离度比较高以降低通道之间的信号干扰。微带双工器不仅可以减小双工器实现的体积也可以降低双工器的制作成本,因此微带双工器的研究成为微波双工器中的一个重要组成部分。在本文的第三章中采用两个并联的hairpin带通滤波器设计了一个微带双工器,通过调整T型接头微带线的长度来减小收发通道滤波器之间的干扰。另外将具有传输零点的微带开路环带通滤波器应用于双工器的设计之中,详细分析了微带开路环谐振器的各种耦合情况以及微带开路环带通滤波器的设计技术,最后采用两个微带开路环带通滤波器的并联形式设计了隔离度比较好的一种微带双工器,仿真结果表明该类型的双工器具有优良的频率响应。高性能的低噪声放大器可以提高接收机的接收灵敏度,是无线电接收机中的一个重要部件。在本文的第四章对低噪声放大器的设计技术进行了详细的介绍。内容包含低噪声放大器的稳定性、噪声系数、增益和晶体管输入、输出匹配网络相关的

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 微带带通滤波器的研究现状
• 1.3 双工器的研究现状
• 1.4 低噪声放大器的研究现状
• 1.5 功率放大器的研究现状
• 1.6 本文的研究内容
• 1.7 本章小结
• 2 微带带通滤波器的设计
• 2.1 引言
• 2.2 微带SIR 电容耦合带通滤波器的设计
• 2.3 一种具有传输零点的微带hairpin 带通滤波器设计
• 2.4 一种变型微带hairpin 带通滤波器的设计
• 2.5 终端短路圆杆交指带通带通滤波器的设计
• 2.6 本章小结
• 3 微带双工器的设计
• 3.1 引言
• 3.2 微带hairpin 双工器的设计
• 3.3 微带开路环双工器的设计
• 3.4 本章小结
• 4 低噪声放大器的设计
• 4.1 引言
• 4.2 线性二端口网络
• 4.3 放大器的增益
• 4.4 放大器的噪声系数
• 4.5 放大器的稳定性
• 4.6 放大器稳定性的改善
• 4.7 偏置电路的设计
• 4.8 低噪声放大器的设计
• 4.9 本章小结
• 5 功率放大器的设计
• 5.1 引言
• 5.2 功率放大器的非线性特性
• 5.3 功率放大器负载线理论
• 5.4 功率放大器匹配网络设计
• 5.5 功率放大器的效率提高技术
• 5.6 Doherty 功率放大器的设计原理
• 5.7 功率放大器的设计
• 5.8 本章小结
• 6 全文总结及展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 1、攻读博士学位期间发表的论文
• 2、攻读博士学位期间参加的科研项目
• 独创性声明
• 学位论文版权使用授权书