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一种特高频微波双工器的研制

作　者: 刘宝生
导　师: 李国民；刘新良
学　校: 西安科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 带通滤波器微波双工器同轴腔广义切比雪夫 Ansoft HFSS
分类号: TN631.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 262次
引　用: 1次
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内容摘要

近年来,信息技术飞速发展,微波通信频率资源变得日益紧张,因此,对微波滤波器的性能指标也提出了越来越高的要求。小型化、高选择性、高功率容量,低损耗及大的带外衰减成为滤波器的关键技术要求.本文结合西安航天恒星科技实业(集团)公司的实际需求,分析了微波双工器的构成与设计技术,研究微波双工器中带通滤波器的设计方法,研究广义切比雪夫滤波器耦合参数以及传输零点的提取方法。在特高频段900MHZ左右的微波双工器基于广义切比雪夫函数模型提高滤波器的带外抑制度,采用选频分支接头和同轴腔体结构实现它的高隔离,低插损与高功率容量。在此研究基础上,采用基于广义切比雪夫函数的滤波器模型设计了上,下行信道中心频率分别为830MHz和875MHz,两通道相对带宽分别为1.2%和1.14%,带内插损小于1.6dB,带外抑制大于50dB,收发端隔离度大于90dB和功率大于100W的微波双工器,并利用Ansoft HFSS三维仿真软件对设计的双工器进行了仿真与优化,得到带通滤波器的幅频曲线,双工器公共端群时延曲线。实现双工器由耦合参数转到实际结构尺寸。采用同轴谐振腔结构对微波双工器进行了实现,最后经用安捷伦E8362B矢量网络分析仪对加工制作的双工器测试和优化。测试与优化结果表明所研制的微波双工器达到技术指标要求。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-7
1 绪论  7-12
  1.1 双工器的类型及应用  7-8
  1.2 微波双工器的国内外研究现状和发展趋势  8-10
  1.3 论文的研究内容与章节安排  10-12
2 微波双工器的设计技术分析  12-34
  2.1 双工器的组成分析  12-15
  2.2 微波滤波器的基本技术参数  15-17
    2.2.1 中心频率、截止频率、归一化频率  15-16
    2.2.2 插入损耗  16
    2.2.3 品质因数  16-17
    2.2.4 波纹系数、带宽、矩形系数、阻带抑制  17
  2.3 微波滤波器的设计方法分析  17-28
    2.3.1 概述  18
    2.3.2 低通原型滤波器  18-22
    2.3.3 频率变换  22-23
    2.3.4 倒置变换器  23-24
    2.3.5 含有倒置变换器的带通滤波器  24-28
  2.4 广义切比雪夫滤波器的设计分析  28-33
    2.4.1 广义切比雪夫多项式  28-29
    2.4.2 广义切比雪夫滤波器的等效电路分析  29-31
    2.4.3 耦合矩阵的综合  31-33
  2.5 本章小结  33-34
3 同轴腔带通滤波器的耦合参数的提取及设计  34-47
  3.1 耦合参数的提取  34-42
    3.1.1 谐振腔之间耦合系数的提取  35-37
    3.1.2 输入/输出端口外界Qe 值及与相应耦合系数的提取  37-41
    3.1.3 输入输出间的耦合  41-42
  3.2 交叉耦合滤波器传输零点的提取  42-44
  3.3 同轴腔带通滤波器的设计  44-46
    3.3.1 同轴腔单腔谐振频率  44-45
    3.3.2 同轴腔两耦合腔的谐振频率与耦合系数  45-46
  3.4 本章小结  46-47
4 同轴腔带通双工器的数据计算与仿真  47-60
  4.1 双工器接收端带通滤波器的数据计算  47-49
  4.2 双工器发射端带通滤波器的数据计算  49-50
  4.3 仿真软件ANSOFT HFSS 介绍  50-51
  4.4 同轴腔带通滤波器结构的仿真与优化  51-58
    4.4.1 单腔谐振器的电磁仿真  51-53
    4.4.2 两腔耦合系数的仿真提取  53-55
    4.4.3 滤波器的整体结构仿真与优化  55-58
  4.5 双工器的合成  58-59
  4.6 本章小结  59-60
5 双工器的制作与调试  60-65
  5.1 双工器的制作  60
  5.2 双工器的调试  60-62
    5.2.1 滤波器的调试  61
    5.2.2 匹配调试  61-62
  5.3 测试结果与分析  62-65
6 结论  65-67
  6.1 总结  65
  6.2 展望  65-67
致谢  67-68
参考文献  68-71
附录  71

一种特高频微波双工器的研制

内容摘要

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