多频腔体合路器的设计.pdf

致谢
时光飞逝，转眼两年半的硕士求学生涯即将结束。首先我想对我的导师叶
强教授表示最衷心的感谢！在这两年半里，叶老师给予了我很大的帮助，当我
遇到学术问题，叶老师能在百忙之中抽时间给我细心的指导和引导，使我开拓
了视野，并培养了我的发散思维能力，并且在研二的时候，推荐我去紫光实****br/>让我对微波无源器件的设计有了更加深入的理解，使我有机会把我自己所学到
的理论知识运用到实践中，着实受益匪浅。
其次，我要感谢我的师姐王娜、师弟张苏南以及实验室所有的同学们，他
们为我营造了一个很好的学****氛围。在我写论文遇到问题时，都会和他们一起
讨论分析，他们给我提了一些宝贵的意见。
其次，我要感谢我的父母和其他的亲戚朋友，是他们的关心和支持，让我
在硕士求学的道路上走的更加坚毅和充实。
最后，衷心地感谢为本论文评阅的专家和教授们！谢谢你们为此付出的辛
勤的劳动和宝贵的时间！




罗昌桅
2012 年 3 月
多频腔体合路器的设计
摘要：近年来随着大型的商场、酒店以及地铁等大量的涌现，室内分布系统也
呈现了新的特点，为了提高通信网络的建设速度以及降低重复建设的成本，目
前，多运营商、多种通信制式共用信号分布系统的模式已经得到广泛应用。而
合路器（多工器）是室内覆盖分布系统中一个相当关键的合路器件，其性能直
接影响整个通信系统的通信质量。然而，近年来随着通信频谱资源日益拥挤，
室内覆盖分布系统对合路器的性能也提出了更高的要求，高隔离、低插损、低
互调以及大功率等成为关键的技术指标。
微波合路器的基本单元是滤波器，因此，本文首先介绍了微波滤波器的设
计原理，重点分析了广义切比雪夫滤波器的矩阵综合以及耦合矩阵的化简，并
以折叠型拓扑结构为例，用相似变换和矩阵旋转对其进行矩阵化简。其次介绍
了合路器经常会用到的交叉耦合结构（CT 和 CQ 结构），并对这两种结构以及
它们的组合结构进行了相位分析。
其次，介绍了合路器的综合设计方法，重点分析了带公共谐振腔的合路器设
计，该方法基于耦合谐振器带通滤波器的设计原理，根据带通滤波器的散射函
数，得出合路器的特征多项式，最终通过合路器的特征多项式得出所需要的设
计参数，包括合路器的每个谐振腔的谐振频率、每个信道滤波器中腔间耦合系
数以及外界 Q 值。
最后，本文结合带通型滤波器设计原理以及合路器的设计方法，设计并实
现了一款结构新颖的三端口四频腔体合路器。该合路器采用双层腔体结构，每
一层都设计成一个带有公共谐振腔的双频合路器，而且每个端口都采用双层共
用端口模式，相当于每个端口都是一个合路端，因而才能在双端口输入单端口
输出的情况下，可以实现四个信道的滤波。根据实测结果，其性能完全符合指
标要求，且隔离度更优。



关键词：腔体合路器；三端口四频合路器；室内覆盖系统；耦合矩阵；
分类号：TN928 UDC

I
Design of multi-frequency cavity combiner
Abstract: In recent years,with the constant emergence of large number of large
stores,hotels and subways, indoor distribution system presents new order
to improve the construction speed of communication network and reduce the cost of
repetitive construction, The signals distribu