【摘 要】
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无线通信的快速发展,对滤波器件有了小型化、多频段化、高性能化的迫切需求。谐振器作为滤波器件的基础组成部分,是实现这一目标的重要着眼点。因谐振器具有多模特性,在传统滤波器件设计中,除主模之外的模式均对滤波器件的性能具有负面影响。而本文针对贴片谐振器上的多模特性,一定程度上消除其负面影响,甚至利用该特性,进行极小型、多频段、高性能的滤波器件设计。所提出的小型化多模贴片谐振器较当前备受关注的基片集成波导
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无线通信的快速发展,对滤波器件有了小型化、多频段化、高性能化的迫切需求。谐振器作为滤波器件的基础组成部分,是实现这一目标的重要着眼点。因谐振器具有多模特性,在传统滤波器件设计中,除主模之外的模式均对滤波器件的性能具有负面影响。而本文针对贴片谐振器上的多模特性,一定程度上消除其负面影响,甚至利用该特性,进行极小型、多频段、高性能的滤波器件设计。所提出的小型化多模贴片谐振器较当前备受关注的基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)谐振器更具优势,特别是,小型化模式的提出与应用使所设计的滤波器件同时具有极小的尺寸和优秀的性能,一定程度上推进了无线通信技术的发展。论文的主要工作包含以下几个方面:1.详细分析了常见贴片谐振器中的模式分布,并分析了小型化模式——LC模式的产生机制。2.提出了基于多模贴片谐振器的小型化多模单通带滤波器的设计方法,详细分析了等腰直角三角形(Isosceles Right-Angled Triangular,IRAT)谐振器中模式控制方法,利用LC模式与IRAT谐振器中的原有模式设计了小型化单通带滤波器。提出了针对谐振器中高次模式的端口调控抑制方法,实现了高带外抑制小型化单通带滤波器设计。3.提出了基于多模贴片谐振器的交叉耦合多通带滤波器的设计方法,详细分析了 IRAT谐振器的耦合机制,利用LC模式与IRAT谐振器中的TM100Z模式实现了三阶和四阶交叉耦合高性能双通带滤波器设计。4.详细分析了 IRAT谐振器中的旁路耦合机制,提出了基于模式旁路耦合实现高性能多通带滤波器的设计方法,利用LC模式与IRAT谐振器中的TM100Z模式,TM110Z模式实现了二阶、三阶的直接耦合三通带滤波器设计,并使用分裂通带技术实现了四阶交叉耦合四通带、六通带滤波器设计。5.提出了针对多模贴片谐振器中模式分布规律设计高共模抑制平衡滤波器的模式抑制法,并在IRAT、圆形、半圆形贴片谐振器上,实现了高共模抑制单通带、双通带、宽带平衡滤波器设计。所提出的设计方法推进了滤波器的小型化、多频段化、高性能化,较已有的设计具有较大的优势,对工程应用具有一定的借鉴意义。
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