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寬頻微波系統之被動元件設計

為了解決1151主機板7代的問題，作者曾建臺 這樣論述：

在現代社會中無線微波系統已經被廣泛的應用。而手持式無線裝置更是經常的使用在日常生活中。因此，輕、薄、短、小、功能多、省電、價格便宜、速度快、美觀，將會是一個非常重要的趨勢。要達到此目的，所有的射頻電子零組件均已朝向多頻帶、多功能、高效能與低成本的方向邁進。在射頻收發模組中，關鍵的射頻零組件，如帶通濾波器、平衡至非平衡轉換器、耦合器，都是非常重要的功能性元件，均需具備寬頻帶及寬截止頻帶的電氣功能。因此本論文針對這三種關鍵零組件，做了深入的研究及探討。 本論文的第一部份是一具有寬截止頻帶的可調式帶通濾波器。此濾波器是由二個修正型耦合線及一個變容二極體負載殘斷所組成。當傳輸零點在頻帶的右邊時

，量測時具有寬的可調範圍 0.95 – 1.55 GHz (48%)。而且具有可調的固定頻寬 120 MHz。在可調範圍內其插入損耗為 2.4 – 2.8 dB及返回損耗皆大於 20dB。 第二部份提出寬頻多階枝幹耦合器的設計。它是以各枝幹間的阻抗值關係為理論分析的基礎，並將此設計方法拓展至反射損耗頻寬上，使得擁有較低的最高阻抗值以方便電路的實作。在量測結果中比例頻寬(FBW)達70%，此外理論預測及量測間具有良好的一致性。論文的第三個部份，是一新型寬截止頻帶的平衡至非平衡轉換器設計，此轉換器由二組步階式耦合線及兩段阻抗轉換器所構成。每一段耦合線的電氣長度都經過設計及優化並且兩兩串連，以達到

最大的諧波抑制，而且，弱-強-弱步階式阻抗的耦合線，其諧波抑制的效果最顯著。最後模擬及量測比較圖可以發現其擁有良好的一致性。 第四個部份是一新型寬頻平衡至非平衡轉換器，此轉換器由寬頻功率分配器及180°相移器所組成。為了獲得更寬的操作頻帶，引入了修正型阻抗轉換器來設計平衡至非平衡轉換器。其設計實例為共平面波導(CPW)饋入的寬頻三階平衡至非平衡轉換器。最後模擬和量測結果均有良好的一致性。 本論文所提出的三種關鍵性零組件的電路架構與 PCB 具有高整合度。隨著射頻收發模組小型化與多工化的趨勢，本論文所提出來的帶通濾波器、平衡至非平衡轉換器、耦合器這三種關鍵零組件，將非常適合整合在現今無線通訊

裝置的主機板上。