基于LTCC技术的射频关键无源元件的设计

论文摘要

随着无线通讯产业的飞速发展,对射频元件的小型化、高性能和集成度的要求在不断提高。为了适应通信系统的小型化、可靠性高等要求,具有可靠性高、耐高温、耐高湿、高频性能好等特点的LTCC技术被应用到射频元件的设计中。本文基于LTCC技术,对射频系统中常用的滤波器、功分器、双工器、定向耦合器、巴伦等无源元件的基本特性进行了介绍和分析。重点对偶极天线和贴片天线的小型化方法进行了研究,采用单层曲折线和双层曲折线两种结构实现了中心频率为2.45GHz,带宽大于200MHz,峰值增益大于2.0dBi的全向天线。对滤波器的插入损耗法和耦合矩阵法两种设计方法进行了介绍。根据传统的SIR结构和梳状线结构,提出了两种适合于LTCC技术的带通滤波器结构,并根据耦合矩阵法对这两种结构的带通滤波器进行了设计。完成了几款不同封装,不同性能的SIR结构和梳状线结构的滤波器设计,并根据CT和CQ结构在内部谐振器之间引入交叉耦合,增强了带外抑制特性,实现了带通滤波器的小型化与高性能。仿真结果表明,滤波器的中心频率、带宽、带内驻波和带内插损等参数均满足设计指标要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 本文的研究背景和意义
• 1.2 LTCC技术
• 1.2.1 LTCC技术概述
• 1.2.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的研究工作
• 第二章 射频系统中的主要无源元件
• 2.1 滤波器
• 2.2 功分器
• 2.3 双工器
• 2.4 巴伦
• 2.5 定向耦合器
• 2.6 本章小结
• 第三章 基于LTCC技术的小型化天线的设计
• 3.1 天线辐射的基本原理
• 3.2 天线的主要性能参数
• 3.3 适合于LTCC技术的天线小型化方法
• 3.4 曲折线天线的设计
• 3.4.1 单层曲折线天线的设计
• 3.4.2 双层曲折线天线的设计
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于LTCC技术的小型化带通滤波器的设计
• 4.1 滤波器设计方法介绍
• 4.1.1 基于插入损耗法的滤波器设计
• 4.1.2 基于耦合矩阵的滤波器设计
• 4.2 基于LTCC技术的SIR带通滤波器的设计
• 4.2.1 SIR结构理论分析
• 4.2.2 基于LTCC技术的SIR带通滤波器的实现
• 4.3 基于LTCC技术的梳状线带通滤波器的设计
• 4.3.1 梳状线结构理论分析
• 4.3.2 基于LTCC技术的梳状线带通滤波器的实现
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果