腔体耦合多工器的研究和设计.pdf

硕士论文腔体耦合多工器的研究与设计摘要 Y2061 435 在信息技术飞速发展的今天,微波通信频率资源变得日益紧张,对微波滤波器的应用指标提出了更高的要求。因此,在短时期内研制出体积小、性能高、损耗低及成本低的滤波器成为当前研究滤波器的关键技术要求,由于同轴腔滤波器结构紧凑、体积比较小(有电容加载的情况下)、重量比较轻、通带插损小、阻带宽度较大、通带相对带宽可以做到5%、矩形系数好、功率容量高、电磁屏蔽性好、温度补偿特性好、无载Q值可以做到4500以上等优点,获得广泛应用。在实际无线系统的应用和工程实践中,单个滤波器已不能满足多个信道集成到一个系统的应用需求,然而,多工器可以完成多个信道的信号传输、抑制彼此干扰及阻抗变换等功能。多工器在卫星通信、移动通信、中继通信、雷达系统、电子对抗及微波测量仪表中都有着极其广泛的应用。本文根据滤波器和多工器的基本理论,结合实际工程应用需求,对同轴腔体滤波器和多工器展开了深入研究,首先,简要介绍了多工器的发展,并根据多工器理论对实际工程设计中的相关问题进行了分析。其次,对单谐振腔中腔体高度、加载电容及调谐销钉长度对谐振频率的影响进行了分析和研究,对两耦合谐振腔之间耦合结构对耦合系数的影响以及输入/输出耦合结构进行了分析。基于上述的研究和分析,成功完成了两款高性能多工器的设计,其一款为双工器, 另一款为三工器。双工器的工作频段:1710---1880MHz、1920---2170MHz,三工器的工作频段:885~954MHz、1710一--1825Elz、2010---2025MHz。本文通过分析同轴腔体滤波器的不同的耦合结构,选择合适的拓扑结构,使用ADS(Advanced Design System)软件完成所选拓扑结构的电路仿真,采用Ansoft HFSS(High Frequency Structures Simulator)全波三维电磁仿真软件进行两个谐振腔三维模型的仿真和优化设计。为验证设计的正确性,对双工器进行了制造和测试,实测结果均优于指标要求,某些指标甚至超过了国外同类产品。关键词:腔体滤波器、多工器、双工器、三工器、交叉耦合、耦合系数硕士论文 Abstract As theinformation techniques developing rapidly,the munication frequency resouro∞ing more andmore precious hasmade amo陀 rigorous technicalrequirement inthemicrowave technicalrequirement isdeveloping thefilters withsmallsize,high selectivity,low lossandlow costin ashort period oftime,whichpromotes thedeeper research inmicrowave thecoaxial cavity filter structure pact,relatively volume issmaller(in the case of acapacitive load),relatively weight islighter,insertion lossislowerinpass-band,impedance bandwidth is wider,thepass-band bandwidth Callbe5%,coefficient ofrectangular isbetter,powercapacity ishigher,ic pensation isbetter,no-loadQ value Callbe4500 ormore,and SOon,which iswidely applied. Inthepractical applications ofwirelesssystems andengineeringpractice,a single filter Can notmeet multiple channels integrated intotheapplicationrequirements of asystem, however,the multiplexer Canbe used tosignaltransmission,interference suppression, frequency isolation,impedance transformationand multiplexer