【摘要】：隨著現代無線通信的迅速發展,特別是超大規模集成電路的發展迫使著微波電路朝著小型化、高性能、低成本的方向快速發展。微波功率分配器作為一種重要的微波無源器件承擔著信號的分配和合成,并且常與濾波器級聯的方式出現在微波電路中。因此,研究小型化、高性能的微波功分器有著重要的學術和工程研究意義。本文從功分器原理出發,針對四分之一波長阻抗變換器、濾波功分器和寬帶耦合超寬帶功分器,提出了幾種不同結構的功分器。本文主要內容如下:首先,基于等效四分之一波長阻抗變換器思想,給出了基于階躍阻抗諧振器(SIR)的功分器、基于平行雙線的功分器和小型化諧波可控功分器。采用ABCD矩陣理論結合MATLAB進行分析得到初始設計參數。所有功分器都通過電磁仿真和實物測試驗證上述設計方法的正確性。其次,基于耦合諧振理論和多模諧振器(MMR)理論,給出了基于短路四分之一諧振器和基于短路枝節加載對稱環形諧振器兩款濾波功分器,并結合耦合諧振理論引入源與負載交叉耦合以改善功分器的低頻選擇性。此外,通過將短路枝節加載諧振器通過枝節加載方式變成雙頻多模諧振器,構成雙頻帶濾波功分器。最后,提出一個基于三端口寬帶巴倫濾波器的功分器。所有功分器都通過電磁仿真和實物測試驗證上述設計方法的正確性。最后,為適應超寬帶研究需要,探討了微帶-槽線過渡結構寬帶特性,并給出了基于此類結構的二端口超寬帶濾波器向三端口功分器的轉變方法。提出了利用微帶-槽線耦合的寬帶特性將雙頻結構功分器拓展為超寬帶功分器,同時進一步引入漸變阻抗線形成小型化的超寬帶功分器。最后,為改善基于微帶-槽線過渡的超寬帶功分器輸入端駐波和輸出端隔離度的矛盾性,通過微帶-槽線-微帶耦合方式,分別引入一個零歐姆電阻和100歐姆電阻用以改善功分器帶內駐波和隔離度。所有功分器都通過電磁仿真和實物測試驗證上述設計方法的正確性。
[Abstract]:With the rapid development of modern wireless communication, especially the development of VLSI, microwave circuits are developing rapidly towards miniaturization, high performance and low cost. As an important passive microwave device, microwave power divider is responsible for signal distribution and synthesis, and often cascades with filter in microwave circuits. Therefore, the research of miniaturization and high performance microwave power divider has important academic and engineering significance. Based on the principle of power divider, several kinds of power dividers with different structures are proposed for 1/4 wavelength impedance converter, filter power divider and wideband coupled ultra-wideband power divider. The main contents of this paper are as follows: firstly, based on the idea of equivalent 1/4 wavelength impedance converter, the power divider based on step impedance resonator (SIR), the power divider based on parallel double lines and the miniaturized harmonic controllable power divider are presented. The initial design parameters are obtained by using ABCD matrix theory and MATLAB analysis. All power dividers are verified by electromagnetic simulation and physical testing. Secondly, based on coupling resonance theory and (MMR) theory, two filter power dividers based on short circuit 1/4 resonator and symmetric ring resonator based on short circuit branch loading are presented. Combined with coupling resonance theory, cross-coupling of source and load is introduced to improve the low frequency selectivity of power divider. In addition, a dual-band filter power divider is constructed by changing the short-circuit branch loading resonator into a dual-frequency multi-mode resonator through the branch loading mode. Finally, a power divider based on a three-port broadband Barron filter is proposed. All power dividers are verified by electromagnetic simulation and physical testing. Finally, in order to meet the needs of UWB research, the wideband characteristics of microstrip / slot transition structure are discussed, and the transformation method from two-port UWB filter to three-port power divider based on this structure is presented. The dual frequency structure power divider is extended to ultra wideband (UWB) power divider by using the wideband characteristic of microstrip-slot coupling and a miniaturized UWB power divider is formed by introducing the gradient impedance line. Finally, in order to improve the contradiction between the standing wave at the input end of the ultra-wideband power divider based on the microstrip slot line transition and the isolation degree at the output end, the microstrip slot line microstrip coupling mode is adopted. A zero ohmic resistance and a 100 ohmic resistance are introduced to improve the standing wave and isolation in the power divider. All power dividers are verified by electromagnetic simulation and physical testing.
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN626

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 何澤濤;石玉;尉旭波;郭海平;;片式小型化二路功分器的設計優化與實現[J];磁性材料及器件;2009年05期

2 ;寬帶電阻性功分器[J];國外電子元器件;2000年06期

3 劉涓,呂善偉;一種實現寬頻帶功分器的新方法[J];電子學報;2004年09期

4 趙懷成;趙建中;吳文;;加載感性金屬柱的毫米波T形波導功分器的設計[J];探測與控制學報;2006年02期

5 周自剛;廖旭;任學藻;胡小俊;段旭梅;;離子交換玻璃波導1×4光功分器的研制[J];西南科技大學學報(自然科學版);2006年01期

6 王群杰;金謀平;張立新;王小陸;;一種米波功分器的小型化設計[J];火控雷達技術;2007年01期

7 安建;王光明;張晨新;張鵬;;基于復合左右手傳輸線小型化功分器的設計[J];微波學報;2008年06期

8 饒睿楠;高永強;;寬帶功分器的設計與仿真[J];火控雷達技術;2008年04期

9 焦永昌;廖小平;;微波功分器的模擬與設計[J];傳感技術學報;2008年03期

10 趙晨星;;奇等分微帶功分器的仿真設計[J];電訊技術;2008年07期

相關會議論文 前10條

1 盧山鷹;李錫華;李霞;周強;江曉清;王明華;;1×N級聯Y分叉光功分器的新型設計[A];大珩先生九十華誕文集暨中國光學學會2004年學術大會論文集[C];2004年

2 李林翠;;濾波功分器設計[A];中國工程物理研究院第七屆電子技術青年學術交流會論文集[C];2005年

3 馮文文;李磊;;寬帶一分三功分器的設計[A];2009年全國天線年會論文集（下）[C];2009年

4 趙晨星;;奇等分微帶功分器的仿真設計[A];2007年全國微波毫米波會議論文集（上冊）[C];2007年

5 楊秀麗;傅積榮;董言寧;董鳴;葛建民;李銘祥;韓建國;;帶移相功能的微波功分器的研究[A];2011年全國微波毫米波會議論文集（上冊）[C];2011年

6 唐先發;;寬頻微帶三等分功分器的設計[A];中國工程物理研究院科技年報（2005）[C];2005年

7 毛小丹;王明華;郝寅雷;;玻璃基光功分器的更小化設計研究[A];全國第十三次光纖通信暨第十四屆集成光學學術會議論文集[C];2007年

8 吳繼國;;一種新的寬帶功分器的實驗研究[A];1987年全國微波會議論文集（中）[C];1987年

9 蘇雁;;多層功分器微帶板中的埋電阻工藝[A];2008中國電子制造技術論壇論文集[C];2008年

10 伍舉;李恩;郭高鳳;;鑲嵌E字形慢波線的小型化微帶線功分器[A];2011年全國微波毫米波會議論文集（上冊）[C];2011年

相關重要報紙文章 前6條

1 山東 宋應臻;也談改制衛視功分器[N];電子報;2003年

2 江蘇 柏偉萍;最簡單實用的功分器[N];電子報;2004年

3 江西 徐華榮;用有源功分器增強衛星電視信號接收效果[N];電子報;2001年

4 甘肅 楊印霖;什么是分配器和分支器[N];電子報;2001年

5 吉林 胡志強 李洪超;自制副衛星功分器電源控制器[N];電子報;2006年

6 浙江 溫懷疆;電視發射天線故障維修兩例[N];電子報;2002年

相關博士學位論文 前8條

1 黃凱;煤礦井下高性能微波功率分配器與圓極化微帶天線的研究[D];中國礦業大學;2015年

2 卑璐璐;礦井無線通信系統中多性能微波功率分配器的研究[D];中國礦業大學;2015年

3 許志濤;無線通信系統中無源關鍵技術研究[D];電子科技大學;2016年

4 田海燕;天線及其饋電網絡小型化的研究[D];北京郵電大學;2017年

5 董俊;射頻集成前端關鍵技術研究[D];電子科技大學;2015年

6 賀慶;小型化雙頻微波無源器件關鍵技術的研究[D];北京郵電大學;2013年

7 陸云龍;射頻無源器件設計：新型耦合機制、諧振器（傳輸線）研究與應用[D];浙江大學;2015年

8 陳會;基于耦合傳輸線結構的新型微波器件研究與設計[D];電子科技大學;2008年

相關碩士學位論文 前10條

1 郭貞裕;高性能小型化射頻前端無源器件的研究與設計[D];電子科技大學;2017年

2 毛小丹;基于玻璃基離子交換的光功分器的研制[D];浙江大學;2008年

3 朱亮;基于左手材料的功分器研究[D];大連海事大學;2012年

4 諸葛春林;具有帶通響應的新型功分器研究[D];電子科技大學;2012年

5 王凱旭;射頻功分器與濾波器的融合設計研究[D];華南理工大學;2015年

6 顧超;微波高集成度小型化功率分配/合成網絡的研究[D];南京理工大學;2015年

7 鄭學政;K波段介質振蕩器的設計與實現[D];南京理工大學;2015年

8 陳福龍;微波毫米波基片集成波導功分器實現技術[D];電子科技大學;2015年

9 任雪;基于人工電磁材料的小型化功分器研究[D];電子科技大學;2015年

10 莫玉霞;多通帶平面多路功分器關鍵技術研究[D];電子科技大學;2014年

，

本文編號：2243824