双工器设计方法研究及其小型化建模

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双工器是现代通信系统中的一个重要器件,用于隔离接收信号和发射信号,使接收机系统和发射机系统可以共用一副天线。随着现代微波通信技术的迅速发展,频谱资源变得日益匮乏,双工器甚至是多工器的作用越来越突出。因此,其新型设计方法和实现方法的研究也显得尤为重要。由于双工器是多工器的一个特例,所以本文提出了更具一般性的多工器设计方法。根据指标要求,综合出各个通道广义切比雪夫型滤波器的特征多项式,再由其推导出多工器特征多项式。这些多项式中包含了各通道滤波器相互影响的信息,通过对反射多项式的根进行重新排布,使其呈现出各通道内等波纹响应的特性。按照此方法,借助Matlab软件编程计算,得到了WCDMA频段双工器的特征多项式和耦合矩阵。根据理论计算的数据设计出一款传统的同轴腔体型双工器,其尺寸为87mm×87mm×35mm,通带内插入损耗小于0.5dB,回波损耗大于20dB,隔离度大于60dB,与理论计算结果较为吻合,验证了设计方法的正确性。基于LTCC技术,设计出一款SIR型双工器,尺寸缩小为7mm×5mm×3.5mm,通带内插入损耗小于2dB,回波损耗大于20dB,隔离度大于30dB,实现了双工器的小型化建模。
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