基于耦合矩阵的滤波天线研究

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1、■＇４击糾故Ａ達－Ｌ０ＵＮ６￥ＯＦＣＨＩＭＡＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳＣＩＥＮＣＥＡＮＰＴＥＣＨＭ０ｆ硕：ｔ学位论文ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳ师誦论文题目基平鄰合矩阵的滤波天浅郎究Ｉ学科专业电子科学与技术＇学号－２０１３２１２４０２０４作者姓名郑强指导教师汪潑副研究员＊？独创性声叨本人声明所呈交的学位论义是本人在导师指哥下进行的研究作及取钻的研究成果。据我所知，除了义中特别加标注和致谢的地方‘夕Ｋ论文中不包含其他人已经发表或撰与过的研究成化，也不包含

2、为获得屯子科巧火学或化它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与一１我问Ｘ作的Ｍ志对本研究所做的任何巧献均在论文１１作了明侧的说明井娘示翊愚。化巧签名：＾强．Ｉ」期：２０／／年＾ｊ］ｎ论文攸用授权本学位论文作肴完全ｒ解电子科技大学有关保留、使川学位论义的规定，巧权保留井向国家有关部ｎ或机构送交论义的复印件和磯盘；，化许论文被查阅和借阅。本人授权化子科技大学可将学化论文的命部或部分内容编入巧关数掘库进行檢索，可Ｗ采用影印、缩印或巧拙Ａ苗纪制手段保巧、汇编学位论义。（保密的学位论文在解密后应迸守此规定）化薪雜名：签：导师名

3、啼迄＿＿叫２．！１期：Ｏｊ年ｉ扣分类号密级注1UDC基于耦合矩阵的滤波天线研究（题名和副题名）郑强（作者姓名）指导教师汪澎副研究员电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业电子科学与技术提交论文日期2016.05.04论文答辩日期2016.06.06学位授予单位和日电子科技大学2016年06月28日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。ResearchonFilteringAntennaBaseonCouplingMatrixAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectr

4、onicScienceandTechnologyofChinaMajor:ElectronicScienceandTechnologyAuthor:ZhengQiangAdvisor:AssociateResearcherWangPengSchool:SchoolofResearchInstituteofElectronicScienceandTechnology摘要摘要随着通信信道的越来越拥挤，为了减少信道之间的干扰所以对系统的带外抑制提出了越来越高的要求。由于系统中的非线性器件使得系统的带外抑制变差，在部分系统之中即使在系统中部加入滤波器也难以满足要求，因此需要在前端

5、天线连接处加入滤波器增强带外抑制能力。通常通信系统之中，天线和滤波器被当作独立的器件单独设计，然后简单直接连接在一起。这样的设计方案，容易使整体的通带边缘的选择性恶化，尤其是在天线带宽与天线带宽相当时。因此，对于滤波天线的研究越来越受关注。现今大多数滤波天线设计，主要利用天线替换滤波器的最后一阶谐振器，然后仿真优化得到最终结果。这种设计方式需要耗费大量的时间在电磁仿真中，而优化的最终结果的最优性也缺乏理论的支持。本文利用耦合矩阵理论和滤波器诊断技术综合设计滤波天线，有助于滤波天线的快速设计优化，并且能够判断优化结果与理想目标之间的差异程度。天线和滤波器被当作一个整体来综合

6、设计，整体的性能得到最优化。同时，当确定好天线谐振器后，整个滤波天线的通带性能可以通过调节后面级联的谐振器之间的耦合系数而改善，从而分离辐射方向特性设计和通道选择性设计。本文基于耦合矩阵的滤波天线的滤波天线研究，主要是把耦合矩阵理论应用到滤波天线的综合设计中，为滤波天线的设计提供理论指导。主要的研究内容如下：(1)基于耦合矩阵分析与综合滤波器的理论，研究滤波天线和滤波器综合的异同之处。提出类似于滤波器耦合矩阵综合的一种级联型滤波天线综合方法。具体研究天线谐振特性模型，研究其物理尺寸对天线谐振器的辐射耦合强度与辐射方向性的关系。(2)结合耦合矩阵理论和滤波器诊断技术综合出一

7、款单频带滤波天线。研究类共振器级联型滤波器等效电路进行耦合矩阵参数提取的方法。通过比较提取出的实际物理模型的耦合矩阵与目标耦合矩阵的差异，研究耦合强度与物理尺寸的映射关系，实践基于耦合矩阵参数提取的滤波天线优化方法。(3)对耦合矩阵理论综合设计滤波天线的方法进行延伸扩展，使耦合矩阵理论应用到双频带滤波天线的设计中。利用常见双模谐振器的双频段的响应特点，推演出适合双频带滤波天线的双频辐射单元。分析其在不同谐振频率时谐振器上的电流分布差异，找到能够到相对独立调节两个频段的耦合系数的方法。最终利用基于参数提取的优化，研制出双通带级联