平面微波多模與橫向組合濾波器的研究.pdf

1、伴隨著通信技術(shù)的發(fā)展，微波和射頻領(lǐng)域電路的研究變得格外重要。通信系統(tǒng)中微波濾波器會直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的體積和性能，因此，濾波器的小型化和高性能研究具有重要的理論意義。在高性能濾波器的眾多技術(shù)中，一個(gè)有效的方法就是采用多模諧振器和濾波器。本文在平面單諧振器多模濾波器研究的基礎(chǔ)上，研究了橫向組合濾波器理論并提出了實(shí)現(xiàn)方法。主要環(huán)節(jié)包括以下幾點(diǎn)：
　　首先，研究了環(huán)形直接加載多模濾波器的設(shè)計(jì)理論。通過在一個(gè)方環(huán)微帶諧振器中加載另一個(gè)方環(huán)

2、諧振，又在此基礎(chǔ)上，對稱加兩個(gè)T形諧振，激勵(lì)起四個(gè)諧振模。然后，利用奇偶模理論，簡化了電路模型，得到各個(gè)模式與諧振器參數(shù)之間的關(guān)系。通過控制諧振器的參數(shù)，使得諧振器的五個(gè)模式在一個(gè)通帶內(nèi)，加以適當(dāng)?shù)耐獠狂詈希玫揭粋€(gè)四模帶通濾波器。電路加工和測試結(jié)果和仿真結(jié)果吻合很好，驗(yàn)證了提出的理論。
　　其次，研究了橫向組合濾波器設(shè)計(jì)理論及實(shí)現(xiàn)技術(shù)。利用一個(gè)DGS雙模諧振器與一個(gè)微帶三模諧振器的實(shí)現(xiàn)了一個(gè)橫向組合濾波器。根據(jù)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，綜合

3、得到該濾波器的耦合系數(shù)矩陣。耦合系數(shù)矩陣中耦合系數(shù)的大小分別由DGS和微帶多模諧振器的模式頻率位置及諧振器之間的距離控制。微帶諧振器和DGS諧振器分別位于介質(zhì)基板的不同層，減小了電路的整體面積，達(dá)到了電路小型化的目的。
　　再次，提出一種基片集成波導(dǎo)（SIW）諧振器和微帶諧振器的混合結(jié)構(gòu)三級帶通濾波器。利用兩個(gè)階梯阻抗微帶諧振器和一個(gè)SIW諧振器，通過微帶倒置變換器連接，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)三級帶通濾波器。不同的諧振器，只要諧振頻率相等，且

4、電納斜率參量滿足要求，便可以實(shí)現(xiàn)給定性能的濾波器。而不同的諧振器它們的諧波不同，可以有效的抑制寄生通帶，拓展濾波器的阻帶。
　　最后，研究了基于不同SIW腔體和模式的多極點(diǎn)濾波器設(shè)計(jì)理論。利用一個(gè)方形腔體的兩個(gè)簡并模TE102和TE201，以及加載的一個(gè)矩形腔體的TE101模，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)SIW三級濾波器。簡并模的分離通過饋線對中心的偏移及微帶饋線接入腔體的槽線長度控制，而矩形腔體與方形腔體之間的耦合通過兩個(gè)腔體之前的膜片寬度控制。