Luận án Nghiên cứu nâng cao chất lượng bộ lọc thông dải siêu cao tần sử dụng công nghệ mạch vi dải ứng dụng cho các hệ thống vô tuyến

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG BỘ LỌC THÔNG DẢI SIÊU CAO TẦN SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ MẠCH VI DẢI ỨNG DỤNG CHO CÁC HỆ THỐNG VÔ TUYẾN

Ngành:

KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ (Mã số: 9 52 02 03)

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án này tập trung nghiên cứu nâng cao chất lượng bộ lọc thông dải siêu cao tần sử dụng công nghệ mạch vi dải, nhằm đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của các hệ thống thông tin vô tuyến hiện đại như GPS, WLAN, WiMAX. Bộ lọc siêu cao tần đóng vai trò thiết yếu trong việc phân chia phổ tần số và loại bỏ nhiễu. Mặc dù nhiều phương pháp đã được áp dụng, các bộ lọc mạch vi dải vẫn còn những hạn chế về chất lượng. Do đó, việc nghiên cứu các giải pháp thiết kế nhằm cải thiện đặc tính chọn lọc, giảm tổn hao và tăng khả năng cách ly là cần thiết.

Luận án đã đề xuất hai giải pháp thiết kế chính:

• Thứ nhất, thiết kế bộ lọc vi dải đa băng chất lượng cao bằng cách kết hợp mạch cộng hưởng tải nhiều dây chêm đa mode với mạch cộng hưởng đơn mode, được cấp nguồn trực tiếp kiểu dây rẽ đối xứng. Giải pháp này tạo ra nhiều điểm truyền 0 trong đáp ứng tần số, giúp cải thiện đáng kể đặc tính chọn lọc và khả năng cách ly giữa các băng thông liền kề. Ba mẫu bộ lọc đa băng (ba băng, bốn băng) đã được thiết kế thử nghiệm thành công, ứng dụng cho các hệ thống GPS, WLAN, WiMAX.
• Thứ hai, thiết kế bộ lọc vi dải cộng hưởng đường truyền ghép song song sử dụng kỹ thuật DGS (Defected Ground Structure). Kỹ thuật này được áp dụng để cải thiện hệ số tổn hao và đặc tính dải chặn, nâng cao chất lượng của bộ lọc một băng, băng rộng và hai băng. Ba cấu trúc bộ lọc đã được thiết kế, chế tạo và đo kiểm, chứng minh tính khoa học và thực tiễn của giải pháp.

Phương pháp nghiên cứu kết hợp tính toán giải tích, mô phỏng EM (sử dụng phần mềm HFSS và ADS) và thực nghiệm. Các mẫu bộ lọc được chế tạo và đo kiểm bằng máy phân tích mạng véc-tơ để kiểm chứng độ chính xác và tính khả thi.

Kết quả nghiên cứu đã đóng góp cơ sở lý thuyết và thực nghiệm quan trọng cho việc phát triển các cấu trúc bộ lọc vi dải siêu cao tần. Các bộ lọc thử nghiệm có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống thông tin vô tuyến. Hướng phát triển trong tương lai bao gồm nghiên cứu bộ lọc vi dải đa băng có khả năng điều chỉnh vị trí các điểm 0, độ rộng băng, tần số trung tâm (sử dụng linh kiện tích cực như điốt varactor), và thu nhỏ kích thước bằng công nghệ mạch in nhiều lớp.

Mục lục chi tiết:

• Mở đầu: Trình bày lý do chọn đề tài, mục tiêu, phạm vi, nội dung, phương pháp nghiên cứu và những đóng góp mới của luận án
• Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BỘ LỌC THÔNG DẢI SIÊU CAO TẦN CÔNG NGHỆ MẠCH VI DẢI.
• Chương 2: BỘ LỌC VI DẢI ĐA BĂNG CÓ NHIỀU ĐIỂM TRUYỀN 0 SỬ DỤNG MẠCH CỘNG HƯỞNG TẢI DÂY CHÊM ĐA MODE KẾT HỢP VỚI MẠCH CỘNG HƯỞNG ĐƠN MODE.
• Chương 3: BỘ LỌC VI DẢI CỘNG HƯỞNG ĐƯỜNG TRUYỀN GHÉP SONG SONG SỬ DỤNG CẤU TRÚC KHUYẾT ĐẤT.
• Kết luận: Kết luận những đóng góp mới của luận án và hướng phát triển nghiên cứu.