【摘 要】
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随着无线通信技术的快速发展,我国已正式进入5G时代。与4G通信相比,5G通信技术具有不可比拟的优势,例如更高的网络传输速率、更低的延迟等,5G在物联网领域的应用将极大程度提高人民生活的便捷性与舒适性。微波滤波器作为无线通信接收端的重要部件,主要功能是对接收信号进行频率选择。传统金属波导滤波器的尺寸过大,不利于集成在现代微波电路中。介质波导滤波器因为可以实现小型化设计并承载较大的功率,而且具有高Q值
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随着无线通信技术的快速发展,我国已正式进入5G时代。与4G通信相比,5G通信技术具有不可比拟的优势,例如更高的网络传输速率、更低的延迟等,5G在物联网领域的应用将极大程度提高人民生活的便捷性与舒适性。微波滤波器作为无线通信接收端的重要部件,主要功能是对接收信号进行频率选择。传统金属波导滤波器的尺寸过大,不利于集成在现代微波电路中。介质波导滤波器因为可以实现小型化设计并承载较大的功率,而且具有高Q值和低插损的特点,在5G通信时代有着重要的研究意义。针对以上背景,本文对介质波导滤波器进行了研究与设计。主要工作如下:1、设计了一款工作在5G频段的四阶交叉耦合介质波导滤波器,该滤波器由四个介质波导谐振腔构成,通过同轴探针馈电,最终设计尺寸为24mm×24mm×7.1mm。滤波器中心频点为3.505GHz,3dB带宽为250MHz,回波损耗在-16.5dB以下,插入损耗小于0.1dB。通过交叉耦合产生了三个带外传输零点,分别位于3.36GHz、3.76GHz、3.88GHz处。2、设计了一款工作在5G频段的六阶交叉耦合介质波导滤波器,设计尺寸为53.6mm×25.8mm×8mm,滤波器中心频点为3.485GHz,3dB带宽为210MHz,回波损耗在-17.5dB以下,插入损耗小于0.1dB,交叉耦合产生两个对称的带外传输零点,分别位于3.37GHz、3.60GHz处。3、设计了一款工作在5G频段的八阶交叉耦合介质波导滤波器,采用U型腔体排列以缩小尺寸,最终尺寸为48mm×23mm×8.2mm,通过腔体之间的通槽实现正耦合,负耦合则通过腔体间的单个深盲孔实现。滤波器中心频点为3.505GHz,3dB带宽为250MHz,回波损耗在-16dB以下,插入损耗小于0.2dB,交叉耦合产生三个带外传输零点,分别位于3.37GHz、3.74GHz、3.78GHz处。4、设计了一款通过交错排列的双盲孔结构实现交叉耦合的四阶介质波导滤波器,产生了对称的带外传输零点,分别位于3.36GHz和3.69GHz处。最终设计尺寸为24.8mm×24.8mm×7.1mm,中心频点为3.515GHz,3dB带宽为270MHz,回波损耗在-15dB以下,插入损耗小于0.2dB。
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