腔体合路器的优化设计研究.pdf

Research on the Optimization and Design of
Cavity Combiners
By
Xiaowei Wang
A Dissertation Submitted to
China Jiliang University
In partial fulfillment of the requirement
For the degree of
Master of Engineering
China Jiliang University
June, 2014
中图分类号 TN928 学校代码 10356
UDC 密级 公开
硕士学位论文
MASTER DISSERTATION
腔体合路器的优化设计研究
Research on the Optimization and Design of
Cavity Combiners
作 者 王孝卫 导 师 夏哲雷 教授
申请学位 工学硕士 培养单位 中国计量学院
学科专业 信号与信息处理 研究方向 微波无源器件
二〇一四年六月
致 谢
即将毕业，三年的硕士生活也马上结束，在这三年的科研生活中，收获了
很多，学****上锻炼了自己独立学****独立科研的能力，学到了本科阶段无法获
得的知识和本领，生活中，研究生生活让我更加懂得了团队精神、合作精神。
知识上和生活上的蜕变离不开身边的支持者，在此，我要诚恳的表达我的感谢。
首先，我要感谢我的导师夏哲雷教授，夏老师和蔼可亲、细致耐心，在学
术上给我指明了方向，每一次科研中的迷茫都是老师给我指点迷津，让我受益
匪浅，再次感谢我的老师给我的支持和鼓励。
其次，我要感谢和我一起生活学****了三年的室友，彭怀亮和刘宇航，一起
为科研奋斗的教研室的同学，韩新强、孔博、谢治毅、张秋丽等。是他们给了
我家的温暖，是他们给了我学****上的动力和科研中的毅力。
特别地，非常感谢杭州紫光网络技术有限公司给予的工作机会。感谢余胜
敏、吴群魏、张武以及汪峰等工程师，在工作中给了我太多的帮助和关心。
最后，我要感谢我的父母，你们将我培养***，在我的求学生涯中给予我
无私的爱，没有你们也不会有今天的自己，谢谢你们！
王孝卫
2014 年 6 月
腔体合路器的优化设计研究
摘要：合路器是用来将多路信号合成一路进行输出的微波器件，广泛应用于现
代通信系统中。随着 4G 通信的到来，有限的频带资源以及信道间越来越窄的隔
离带使得通信网络多系统、多制式的现状更加复杂，这就对可实现多网合一的
合路器提出了更高的要求，而腔体合路器因为具有高 Q 值、大功率的特点被广
泛应用，因此，研究高性能的腔体合路器是非常有必要的。
本文主要研究了腔体合路器的优化设计，而合路器由滤波器单元组成，故
对合路器优化设计研究的重点是滤波器单元。因此，文章首先研究了滤波器的
基础设计理论，对滤波器的传输函数、低通原型滤波器、频率变换以及阻抗、
导纳变换做了详细的介绍，其次对具有任意传输零点的广义 Chebyshev 滤波器
做了深入研究，包括广义 Chebyshev 多项式及其综合，交叉耦合滤波器电路模
型分析和耦合矩阵的综合。
文章第三部分针对现代通信系统对滤波器频带灵活调节、易加工、易实现
的要求，提出了一种频带可灵活调节的可调腔体带阻滤波器单元。首先研究了
该带阻滤波器的结构和特性，其可调结构使带阻滤波器具有一定的灵活性，可
应用于不同频段，同时调节装置可以补偿由于加工误差带来的指标恶化，降低
了对加工精度的要求，提高了可实现性。此外，使用