38GHz毫米波波導(dǎo)雙工器的設(shè)計(jì)與仿真.pdf

1、科技在不斷進(jìn)步，通信行業(yè)在不斷發(fā)展，在無(wú)線通信頻譜資源日趨緊張的今天，微波濾波器因?yàn)槠渚哂蟹蛛x有用和無(wú)用信號(hào)的作用而成為無(wú)線通信中的重要系統(tǒng)組成部件，微波濾波器的性能好與壞會(huì)直接對(duì)通信系統(tǒng)的產(chǎn)生影響。微波濾波器在很多通信相關(guān)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，如廣播電視信號(hào)收發(fā)系統(tǒng)、衛(wèi)星通訊收發(fā)系統(tǒng)、手機(jī)基站信號(hào)收發(fā)系統(tǒng)，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、軍事通訊雷達(dá)系統(tǒng)等領(lǐng)域，微波濾波器在這些系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的需求也越來(lái)越高越來(lái)越嚴(yán)。隨著通訊領(lǐng)域飛速發(fā)展，微波濾波

2、器正向著更高的頻率，更小的體積，更高的性能，更低的成本（尤其民用通訊領(lǐng)域）方向發(fā)展。微波濾波器體積的小型化，質(zhì)量的高性能，制造的低成本已成為各國(guó)目前的研究熱點(diǎn)。
　　本文毫米波雙工器設(shè)計(jì)目標(biāo)是在38GHz頻段附近通帶500M左右?guī)挼那闆r下，在間隔500MHz左右的頻譜上實(shí)現(xiàn)雙工通帶小于1.5dB的通帶插入損耗，大于65dB的通帶互相抑制，以及大于30dB的遠(yuǎn)端抑制，在此基礎(chǔ)上，考慮到收發(fā)兩個(gè)不同頻段共用一個(gè)腔體公共端從而實(shí)現(xiàn)雙工

3、的功能，為了實(shí)現(xiàn)高性能的收發(fā)之間的帶外抑制，加入了TE102次模式實(shí)現(xiàn)交叉耦合，為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端的帶外抑制功能，濾波器輸入口級(jí)聯(lián)了脊波導(dǎo)低通的濾波器，經(jīng)過大量的軟件優(yōu)化和仿真從而得到高性能38g毫米波波導(dǎo)雙工器。設(shè)計(jì)制作的樣品測(cè)試表明，本文的設(shè)計(jì)與仿真與調(diào)試后的測(cè)試結(jié)果很接近，高性能低成本緊湊體積的設(shè)計(jì)，使得該類似設(shè)計(jì)產(chǎn)品在毫米波射頻工程領(lǐng)域具有更高的競(jìng)爭(zhēng)力。
　　全文共可分為八章，第一章主要介紹課題背景意義與現(xiàn)狀，介紹了常規(guī)濾波器的

4、種類及其應(yīng)用，提出了通訊行業(yè)頻段往毫米波發(fā)展的趨勢(shì)，為后續(xù)毫米波濾波器設(shè)計(jì)作鋪墊。第二章介紹微波濾波器的不同頻率段分類理與工程上的應(yīng)用，介紹微波腔體濾波器的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)形式。第三，四章重點(diǎn)介紹了腔體濾波器以及波導(dǎo)腔體濾波器指標(biāo)實(shí)現(xiàn)分析和腔體濾波器機(jī)械實(shí)現(xiàn)形式，第五章重點(diǎn)講述了38GHz毫米波波導(dǎo)雙工器設(shè)計(jì)和軟件仿真以及配件的設(shè)計(jì)，其中主要應(yīng)用德國(guó)MICIAN公司的Uwave軟件進(jìn)行毫米波腔體建模和射頻參數(shù)仿真，得到比較理想的仿真曲線和射頻參

5、數(shù)指標(biāo)。第六章介紹38GHz毫米波雙工器的機(jī)械加工具體實(shí)現(xiàn)，最后兩章在前面設(shè)計(jì)仿真思路的基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)械加工制備的樣品進(jìn)行調(diào)試和測(cè)試，結(jié)果表明測(cè)試射頻參數(shù)曲線接近仿真與設(shè)計(jì)現(xiàn)實(shí)指標(biāo)并總結(jié)對(duì)未來(lái)的展望與推廣。
　　總之，本文重點(diǎn)研究了毫米波腔體濾波器及雙工器的實(shí)現(xiàn)與設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了矩形波導(dǎo)高次模在濾波器腔體交叉耦合中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了毫米波濾波器高性能小體積的優(yōu)勢(shì)。本文的工作對(duì)類似的毫米波濾波器研制已及產(chǎn)品提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義