频率可重构滤波耦合器设计

作     者：马宏忠 

作者单位：北京理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：林峰

授予年度：2018年

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

主      题：耦合器 滤波器 滤波耦合器 正交耦合器 环形耦合器 频率可重构 

摘      要：本文首次提出并设计了一类频率可重构滤波耦合器。首先设计了一类具有90o或-90o相移的可重构滤波传输线,然后利用该可重构滤波传输线替代传统耦合器中的1/4波长传输线实现可重构滤波耦合器设计。可重构滤波传输线由两个耦合的1/2波长谐振器组成,加载在1/2波长谐振器两端的可调电容用来调节可重构滤波传输线的中心频率,通过控制谐振器之间的电耦合或磁耦合,可重构滤波传输线可以分别实现90o或-90o相移,并且在一定范围内绝对带宽或分数带宽保持不变。另外,可重构滤波传输线的外部耦合电路采用非对称的抽头馈电,产生了一组传输零点,提高了频率选择性。为了验证可重构滤波耦合器设计方法的可行性,本文设计并加工了一类频率可重构的滤波耦合器。1)在介电常数ε=2.2,厚度h=0.787 mm的Rogers RT/Duroid 5880介质板上设计并加工了一种可重构的滤波环形耦合器,测试结果显示,中心频率在700 MHz到1840MHz范围内连续可调,在该范围内,3-d B分数带宽为13%±0.5%/13.7%±0.6%,插入损耗为8.1～6.9/8.3～5.9 d B,回波损耗优于13 d B,隔离优于21 d B。2)在介电常数ε=2.2,厚度h=0.508 mm的Rogers RT/Duroid 5880介质板上设计并加工了一种可重构的滤波正交耦合器,测试结果显示,中心频率在947 MHz到1775 MHz范围内连续可调,在该范围内,1-d B绝对带宽为75±5/65±10 MHz,插入损耗为8.3～6.9/8.3～7.1 d B,回波损耗优于14 d B,隔离优于14 d B。