高性能小型化射頻及微波濾波器的研究.pdf

1、濾波器在射頻、微波電路中發(fā)揮著重要作用。不斷出現(xiàn)的無線通訊系統(tǒng)應(yīng)用對濾波器設(shè)計(jì)提出了前所未有的挑戰(zhàn)：更高的性能指標(biāo)、更小的尺寸重量、更低的成本已成為新型濾波器必須滿足的基本要求。本論文基于交叉耦合諧振器濾波器綜合理論，提出了一系列體積小、結(jié)構(gòu)緊湊的濾波器設(shè)計(jì)，其具有帶內(nèi)插損低、帶外抑制指標(biāo)高、選擇性好、在指定頻率位置具有傳輸零點(diǎn)以及寄生通帶遠(yuǎn)離中心通帶等特性，具有良好的工程應(yīng)用前景。 第一章，介紹了射頻、微波濾波器的研究背景和最

2、新進(jìn)展。 第二章，系統(tǒng)的介紹了廣義切比雪夫?yàn)V波器理論?；谝环N全耦合的等效電路模型，用提取物理上可實(shí)現(xiàn)的耦合矩陣來應(yīng)用于器件設(shè)計(jì)。討論了濾波器可實(shí)現(xiàn)的通用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提出一種優(yōu)化算法用于提取源與負(fù)載直接耦合和源與負(fù)載不直接耦合的帶通濾波器的耦合矩陣，同時(shí)還提出了提取傳輸零點(diǎn)位于帶內(nèi)和帶外的多頻帶帶通濾波器耦合矩陣的方法。 第三章，研究了雙模和三模諧振器及帶通濾波器。首先介紹了中心支節(jié)加載雙模諧振器，基于奇、偶模等效電路模型

3、，分析了其諧振特性，通過引入源/負(fù)載耦合，實(shí)現(xiàn)了一系列具有帶外傳輸零點(diǎn)的雙模濾波器，優(yōu)化提取了這些濾波器的耦合矩陣。其次介紹了三模諧振器，根據(jù)場分布特點(diǎn)分析了諧振器的模式分離特性，優(yōu)化提取了濾波器的耦合矩陣，這種濾波器結(jié)構(gòu)緊湊，寄生通帶遠(yuǎn)離中心頻率，具有良好的選擇性和帶外抑制。 第四章，研究了小型化諧振器，提出了一系列新穎的諧振器結(jié)構(gòu)。首先提出了兩種高低阻抗加載的小型化諧振器，并分別構(gòu)建了兩個(gè)四階交叉耦合濾波器。其次介紹了基于共

4、面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的四分之一波長諧振器，研究了這種諧振器的最低諧振頻率和雜散頻率分布的特點(diǎn)，利用四邊形階梯阻抗諧振器構(gòu)建了切比雪夫型濾波器，利用六角形階梯阻抗諧振器構(gòu)建了三階交叉耦合濾波器。此類濾波器結(jié)構(gòu)緊湊，寄生通帶遠(yuǎn)離中心頻率，具有良好的選擇性和帶外抑制。 第五章，首先設(shè)計(jì)了CSRR加載的帶通濾波器，它具有基片集成波導(dǎo)濾波器的共同特點(diǎn)：插入損耗小、受其它電路干擾小等等。其次是設(shè)計(jì)出了CMRC加載的基片集成波導(dǎo)寬帶濾波器。最后通過耦合