BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
TRẦN THỊ THU HƯỜNG
NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN BỘ LỌC HỐC CỘNG HƯỞNG
ĐỒNG TRỤC SIÊU CAO TẦN
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VIỄN THÔNG
Hà Nội - 2021
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
TRẦN THỊ THU HƯỜNG
NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN BỘ LỌC HỐC CỘNG HƯỞNG
ĐỒNG TRỤC SIÊU CAO TẦN
Ngành: Kỹ thuật Viễn thông
Mã số: 9520208
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VIỄN THÔNG
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
GS.TS VŨ VĂN YÊM
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, các kết quả khoa học được trình bày trong quyển luận án
này là kết quả nghiên cứu của bản thân tôi trong suốt thời gian làm nghiên cứu sinh
và chưa từng xuất hiện trong công bố của các tác giả khác. Các kết quả nghiên cứu
trong luận án là chính xác và trung thực.
Hà Nội, ngày tháng năm 2021
Giảng viên hướng dẫn Tác giả luận án
ii
LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, tác giả xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc và kính trọng đến thầy GS.TS Vũ
Văn Yêm đã hướng dẫn và định hướng khoa học cho tôi trong suốt khóa học. Tác giả
xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy PGS.TS. Nguyễn Xuân Quyền cùng các
thành viên của RF Lab đã hỗ trợ và cùng tôi thực hiện một số công việc thiết kế trong
luận án này.
Tác giả xin trân trọng cảm ơn Ban Lãnh đạo, quý thầy cô và cán bộ trong Bộ môn
Hệ thống Viễn thông, Viện Điện tử - Viễn thông và Phòng Đào tạo đã tạo các điều
kiện thuận lợi về nơi học tập, nghiên cứu, các thủ tục hành chính và góp ý chuyên
môn cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại Trường Đại học Bách khoa
Hà Nội.
Tác giả trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học, Ban Lãnh đạo và các
đồng nghiệp Khoa Điện tử - Trường Đại học Kinh tế Kỹ thuật Công nghiệp đã tạo
mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả được tập trung nghiên cứu trong thời gian qua.
Xin chân thành cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ, động viên của các đồng nghiệp, nhóm
Nghiên cứu sinh – Viện Điện tử Viễn thông – Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã
dành cho tôi.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thành viên trong gia đình
của tôi. Những người đã luôn động viên tinh thần và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian
vừa qua. Đây cũng là động lực lớn nhất giúp tôi vượt qua những khó khăn và hoàn
thành kết quả của luận án này.
Tác giả luận án
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... ii
MỤC LỤC ................................................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................ vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .................................................................................. x
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ BỘ LỌC HỐC CỘNG HƯỞNG ĐỒNG
TRỤC SIÊU CAO TẦN .................................................................................... 10
1.1. Tổng quan về đặc tính của bộ lọc hốc cộng hưởng đồng trục siêu cao tần . 10
Bộ tham số đặc tuyến của bộ lọc ................................................................... 10
Khảo sát các tham số về cơ khí và điều kiện môi trường .............................. 12
1.2. Phương pháp xây dựng bộ lọc thông dải từ bộ lọc thông thấp mẫu ............. 13
Định nghĩa chung .......................................................................................... 13
Xây dựng bộ lọc thông dải từ bộ lọc thông thấp mẫu ................................... 14
Nguyên tắc tổng hợp bộ lọc ........................................................................... 19
1.3. Quy trình thiết kế, mô phỏng bộ lọc hốc cộng hưởng đồng trục siêu cao
tần ............................................................................................................................ 19
1.4. Phương pháp tinh chỉnh, tối ưu bộ lọc hốc cộng hưởng .............................. 26
Phương pháp tinh chỉnh bằng lý thuyết về độ trễ nhóm ................................ 26
Phương pháp tinh chỉnh dựa vào tham số cực trị điện nạp ........................... 27
1.5. Kết luận chương 1 ........................................................................................... 29
CHƯƠNG 2. MÔ HÌNH HÓA VÀ CẤU TRÚC BỘ LỌC HỐC CỘNG HƯỞNG
ĐỒNG TRỤC SIÊU CAO TẦN ............................................................................ 30
2.1. Mô hình hóa hốc cộng hưởng ......................................................................... 30
Hốc cộng hưởng đơn ..................................................................................... 30
Ghép giữa hai hốc cộng hưởng ...................................................................... 32
Ghép chéo giữa hai hốc cộng hưởng không liền kề ...................................... 39
Tiếp điện cho bộ lọc hốc cộng hưởng (ghép vào/ra của bộ lọc) ................... 41
Mô hình tương đương của bộ lọc hốc cộng hưởng ....................................... 42
2.2. Mô hình hóa và thiết kế bộ lọc hốc cộng hưởng không khí ứng dụng trong
máy thu phát LTE-A sử dụng hai đường ghép chéo kiểu C. ................................ 43
Tổng hợp bộ lọc hốc cộng hưởng LTE ......................................................... 43
Thiết kế, mô phỏng và đánh giá .................................................................... 45
