多模双工器与滤波天线的研究

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1、硕士学位论文多模双工器与滤波天线的研究作者姓名郑炳龙学科专业通信与信息系统指导教师王世伟教授所在学院电子与信息学院论文提交日期2018年4月ResearchonMulti-ModeDiplexerandFiltennaADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhengBing-LongSupervisor：Prof.WongSai-WaiSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TN015学校代号：105

2、61学号：201520108935华南理工大学硕士学位论文多模双工器与滤波天线的研究作者姓名：郑炳龙指导教师姓名、职称：王世伟教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：通信与信息系统研究方向：射频与微波技术论文提交日期：2018年4月8日论文答辩日期：2018年5月31日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：谢泽明委员：王世伟陈付昌涂治红孔永丹摘要射频滤波器、双工器及天线作为射频前端器件，广泛应用于基站、雷达等通信系统中，随着无线通信系统的发展，要求其具有小型化、高集成度、宽频带等特性，而多模技术、

3、滤波器与天线集成被广泛应用于提高射频前端模块的小型化与工作性能，本文主要研究多模滤波器、双工器及滤波天线，工作内容为以下三个方面：(一)利用滤波谐振器的多模技术来提高滤波器/双工器的小型化和扩宽滤波带宽。首先，本文在内置悬浮线的腔体滤波器上实现多模技术，同时在多模腔体滤波器上实现混合耦合，设计了一款内嵌开槽金属板的多模矩形腔体滤波器及双工器，滤波器利用矩形腔的传统高次模构建多模谐振器，并通过混合耦合产生带外零点，具有宽频带、高频率选择性、低剖面的特点。其次，本文利用多模技术实现腔体滤波器的宽带化，设计了一种单腔五模的腔体滤波器

4、，所设计的腔体滤波器的相对带宽能够达到70%，并具有良好的滤波性能。(二)利用椭圆形三模谐振器设计集成三个工作状态的双工器。本文提出在单一器件上实现三个双工状态，分析了平面椭圆形谐振器的谐振模式，提出一款基于平面椭圆形谐振器、采用微带线进行三端口馈电、具有三个不同双工状态的平面器件，具有结构小、高集成、多功能的特点。(三)通过滤波器与天线的集成，减少器件间的匹配网络，进而提高模块小型化。首先，本文提出了基于金属腔体结构的滤波天线及双工天线的设计方法，通过金属背腔天线与腔体滤波电路的一体化设计，实现了一款宽频带、高频率选择性，具

5、有单向辐射特性的滤波天线及双工天线。其次，本文提出了利用PCB板构造腔体滤波器及滤波天线，提出了一款基于介质基板堆叠的空气填充的滤波天线，结构轻便、易加工、成本小。关键词：滤波器；双工器；滤波天线；小型化；多模；IAbstractThefilter,diplexerandduplex-filtenna,functioningastheRFfront-endcomponents,arewidelyusedinstation-base,radarandothercommunicationsystems.Withthedevelop

6、mentofthewirelesscommunicationsystem,itshouldhavethecharacteristicsofminiaturization,broadband,highintegrationandsoon.Then,themulti-modetechnologyandintegrationoffilterandantennahavebeenwidelyutilizedtoimprovetheminiaturizationandbroadbandingofradio-frequencyfront-e

7、ndmodule.Inthispaper,themajorresearchareaisthemulti-modefilter,diplexerandfiltenna,whichisresearchedbyfollowingthreeaspects:(I)Multi-moderesonatortechnologyisusedtoimprovetheminiaturizationandbroaderoperationalbandwidth.Firstly,realizingthemulti-modetechnologyonthes

8、uspendedstriplinefilterandintroducingthemixed-couplingintothemulti-modecavityfilter.Amulti-moderectangularcavityfilteranddiplexerwithslotc