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文檔簡介
1、相比于傳統(tǒng)單端結(jié)構(gòu)(即非平衡結(jié)構(gòu)),平衡電路具有更高的抗環(huán)境噪聲的能力的優(yōu)點,因此被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代通信系統(tǒng)中?,F(xiàn)代通信系統(tǒng)中的有源器件越來越多地采用差分器件,若系統(tǒng)中天線、濾波器等無源器件也采用平衡結(jié)構(gòu),能方便地與有源器件連接,構(gòu)造全平衡前端系統(tǒng)。全平衡前端系統(tǒng)能夠更有效地抵抗共模干擾。本文主要針對全平衡前端系統(tǒng)中的重要器件——微波頻段的微帶型平衡濾波器進行研究和設(shè)計。
本文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點包括以下幾點:
1、為
2、分析和測量平衡(差分)網(wǎng)絡(luò)的完整的差模、共模以及共差模之間的模式轉(zhuǎn)換響應(yīng),本文首先對混合模S參數(shù)進行了研究,并通過數(shù)學(xué)巴倫法建立了傳統(tǒng)單端S參數(shù)與混合模S參數(shù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系。研究了參考面平移對混合模S參數(shù)的影響,通過對平衡濾波器的測試,驗證了參考面平移不影響混合模S參數(shù)各參量幅值的結(jié)論。
2、應(yīng)用基于單端帶通濾波器平衡化的設(shè)計方法,設(shè)計出一款三階的工作于中心頻率2.45GHz,相對帶寬15%的寬帶平衡帶通濾波器,該濾波器是基于λg
3、/4短路分支線結(jié)構(gòu)的。針對其差模響應(yīng)中存在較為明顯寄生通帶的問題,引入了T型節(jié)等效替換概念,在不影響原通帶傳輸特性的同時,對該其差模響應(yīng)中的寄生通帶進行有效地抑制。對所設(shè)計的濾波器進行制作和測試,測試結(jié)果與仿真結(jié)果吻合良好,驗證了該設(shè)計方法有效性。
3、應(yīng)用上述單端帶通濾波器平衡化的設(shè)計方法,設(shè)計了一款五階的超寬帶平衡帶通濾波器。針對其物理尺寸過大的問題,本文采用了分形技術(shù)對其進行了小型化,減小了近50%的面積。并且針對其共模
4、抑制帶寬不寬的問題,本文通過在分支對稱面處加入開路短截線,引入共模響應(yīng)下的傳輸零點輔以相應(yīng)的加強耦合結(jié)構(gòu),以擴展該濾波器的共模抑制帶寬。實測結(jié)果與仿真結(jié)果近似,證明該設(shè)計方法有效。
4、針對由上述超寬帶平衡濾波器設(shè)計中,差模響應(yīng)的頻率選擇性不佳和共模抑制帶寬不寬的問題,本文采用延長分支線及分支線間串聯(lián)傳輸線的方法,對其差模響應(yīng)的頻率選擇特性進行了優(yōu)化,并通過在分支對稱面處加入開路短截線擴展共模抑制帶寬。通過對實物的制作和測試,
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