【摘 要】
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随着微波技术的快速发展,现代通信系统变得日益复杂,对通信系统元件性能的要求也越来越高。滤波器和耦合器是微波电路系统的重要组成部分,其性能的好坏将直接影响通信系统的整体性能。在射频前端电路中,滤波器和巴伦通常一起使用,如果将其简单级联,其在整个系统中将占据较大的空间,不利于整个系统的小型化,且增大系统的差损,因此需要将滤波器与巴伦集成一体设计;复杂的通信系统中存在许多共模噪声信号,平衡式电路可以有效
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随着微波技术的快速发展,现代通信系统变得日益复杂,对通信系统元件性能的要求也越来越高。滤波器和耦合器是微波电路系统的重要组成部分,其性能的好坏将直接影响通信系统的整体性能。在射频前端电路中,滤波器和巴伦通常一起使用,如果将其简单级联,其在整个系统中将占据较大的空间,不利于整个系统的小型化,且增大系统的差损,因此需要将滤波器与巴伦集成一体设计;复杂的通信系统中存在许多共模噪声信号,平衡式电路可以有效抑制共模噪声干扰,因此在通信系统中平衡滤波器有着广泛的应用。随着新的通信频段标准不断提出,工作在单一频段的微波器件难以满足通信系统要求,因此对支持多个工作频段的微波器件的研究是现代微波电路的研究热点之一。微波平面电路中常常遇到信号交叉通过的问题,零分贝耦合器可以实现两输入信号交叉通过,且输入信号相互隔离,互不影响。本文以奇偶模分析法为基础,分析设计了多种平面宽带/多频段滤波器和耦合器结构。本文的主要工作如下:1.基于Schiffman移相器的宽带滤波巴伦:通过在Wilkinson功分器的基础上添加改进型Schiffman移相器实现180°相位差,且输出端口间具有良好的隔离效果。结合四分之一波长阻抗变换器和四分之一波长耦合线,实现宽频带巴伦。通过并联半波长开路枝节,实现了滤波特性。2.基于Marchand巴伦的宽带平衡滤波器:基于Marchand巴伦结构实现了一种具有良好共模抑制效果的平衡滤波器。通过并联阶跃阻抗谐振器,在通带两端获得两个传输零点,提高了结构的差模通带选择性和共模抑制度。同时,通过并联四分之一波长短路枝节,增大了该结构的带宽。3.加载开路/短路耦合线的多频段零分贝耦合器:以分支线耦合器级联结构为基础,通过加载开路/短路耦合线,实现了工作在双频段/三频段的零分贝耦合器,具有良好的带内匹配与隔离效果。各个工作频段的中心频率和通带带宽可通过改变耦合器的奇偶模阻抗实现较大范围的调整。
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