Untersuchungen abstimmbarer Mikrowellenfilter für Hochfrequenzanwendungen
In dieser Arbeit wird die Synthese und Realisierung von abstimmbaren Mikrowellenfilter untersucht. Rekonfigurierbare Mikrowellenfilter können in zukünftigen Hochfrequenzanwendungen wie Mobilfunk oder Satellitenkommunikation eingesetzt werden und gelten als Schlüsselkomponenten für eine effiziente Datenübertragung. Im Allgemeinen lässt sich durch eine variable Anpassung der Mittenfrequenz oder Bandbreite das Frequenzspektrum effizienter nutzen. In dieser Arbeit werden unterschiedliche abstimmbare Mikrowellenfilter präsentiert, die jeweiligen Abstimmelemente analysiert sowie die Übertragungscharakteristik thematisiert. Als Erstes werden drei Filter präsentiert, in denen Flüssigkristall als zentrales Abstimmelement zum Einsatz kommt. Hierfür wird die Anisotropie der Flüssigkristallmoleküle ausgenutzt, um die relative Permittivität zu verändern. Die Umorientierung der Moleküle wird durch externe elektrische und magnetische Felder erreicht. Die Mittenfrequenz der drei Flüssigkristall-Filter liegt bei 30 GHz. Anschließend werden drei verschiedene Hohlleiterfilter präsentiert. Es werden unterschiedliche Entwürfe im W-Band, X-Band und Ku-Band vorgestellt. Hierbei kommen Kurzschlussschieber und Abstimmschrauben zur Variation der Resonanzfrequenzen zum Einsatz. Weiterhin thematisiert dieses Kapitel die Verwendung der konventionellen Methoden zur Erzeugung von Übertragungsnullstellen. Daraufhin werden zwei abstimmbare Koaxialresonatorfilter analysiert, welche in der Höhe verstellbare Innenleiter aufweisen. Durch weitere Abstimmschrauben oder durch Rotation der Innenleiter werden Abstimmeffekte realisiert. Die Mittenfrequenz der beiden Filter liegt bei ca. 2 GHz. Zum Schluss erfolgt eine Beurteilung der präsentierten Arbeit sowie ein Ausblick auf mögliche Forschungsthemen im Bereich der abstimmbaren Mikrowellenfilter.
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