电调多工器研究

As the development of anti-interference techniques such as frequency-hopping, direct spread spectrum and dynamic spectrum, the RF components including the multiplexer should meet the requirements of quickly and electronically tunable or reconfigurable. To achieve excellent communication quality and wide frequency coverage, multiplexer should have more channels; also each channel should have wide frequency and bandwidth tuning range as well as wide stopband. The requirements cause the design of the electronically tunable multiplexer to encounter new challenges. The research topics include tunable multi-band matching network, coupling mechanism between varactor loaded resonators and harmonic suppression and so on. This project is aimed to achieve theory of electronically tunable multiplexer that has wide frequency, bandwidth tuning range and wide stopband, to develop effectual design methods using less quantities of bias voltage, to expand the theory of the tunable multiplexer, and promote the development of the tunable transceiver. Expected achievements include: to publish more than 10 high quality papers in journals and conferences, respectively. All papers should be indexed by EI, more than 8 papers should be indexed by SCI; to apply at least 4 invention patents and utility model patents, respectively; to supervise 2 doctoral students and 6 master students.

随着跳频、直扩和动态频谱等抗干扰关键技术的发展，希望射频器件包括多工器能够满足快速电调或可重构的要求。为实现良好的通信质量和更宽的频率覆盖，多工器不仅要有更多的通道，并且每个通道要有较宽的频率、带宽调节范围和很宽的阻带。这些要求使得电调多工器的设计遇到了新的挑战。本项目具体研究内容包括：可调多频匹配网络、加载变容管后谐振器间的耦合机制、谐波抑制等。旨在形成宽频率调节范围、带宽调节范围和阻带的电调多工器的理论和需要较少偏压的设计和实现方法，以丰富可调多工器的理论，促进可调收发机的发展。预期成果包括发表高水平期刊论文和会议论文各10篇以上，均为EI检索，SCI检索8篇以上；申请发明和实用新型专利各4项以上；培养博士生2名和硕士生6名。

微波多工器作为通信系统中的重要器件，不仅可以将一个宽频段信号分为若干所需窄带信号，也可以作为合路器使用，广泛应用在星载、移动通信基站等平台中。随着通讯技术的快速发展，通道频率和带宽可调是当前系统对多工器的一个主要要求，但目前可调多工器的研究还较少。因此，本项目针对电调多工器的设计理论和方法开展了一系列的研究工作，主要研究内容和成果如下。. 1)多频匹配网络研究，提出了基于开路和短路传输线构成的新型匹配网络，通过分析网络的阻抗特性，推导出了双频、四频匹配网络的设计公式，基于该网络分别设计了具有高隔离度的四工器和双频双工器。. 2)宽阻带多工器的研究，基于最简易的均匀阻抗谐振器，通过设计加载型耦合线，可将多个传输零点分别移至多工器的各个寄生通带处，得到超过10倍频的阻带，抑制水平大于28dB。. 3)非对称响应高隔离度双工器研究，利用四分之一波长谐振器和阶跃阻抗谐振器组合成小尺寸CT(Cascaded Triplet)结构，通过调整谐振器间耦合，将传输零点移至两个通道之间，使得多工器具有良好的选择性和隔离度。. 4)高性能电调多工器研究，通过分析加载变容管后谐振器间的耦合特性，得到了带宽可调的通道滤波器，结合上述多频匹配方法和谐波抑制方法，设计了宽调谐范围及宽阻带多工器。. 上述研究成果发展了微波滤波器件的谐波抑制理论，对设计高性能的微波系统提供了重要的技术参考。. 本项目已发表SCI收录的期刊论文26篇（IEEE期刊论文20篇，IEEE Transactions 论文13篇），EI收录的国际会议论文7篇，授权发明专利8件，授权实用新型专利5件，培养硕士生6名，博士生2名，各项成果均达到预期目标。