高性能公度線濾波器的研究.pdf

1、無線通信的蓬勃發(fā)展對無線通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件—微波濾波器—不斷地提出了新的要求和挑戰(zhàn)：一方面，無線通信系統(tǒng)及業(yè)務(wù)的持續(xù)增長需要高選擇性的濾波器，以便從日益擁擠的頻段中高效地選出所需信號；另一方面，人們對大數(shù)據(jù)的大量需求也使得濾波器不斷地向?qū)拵Ъ俺瑢拵Х较虬l(fā)展；同時人們對濾波器小型化、輕量化的需求則繼續(xù)推動著各種平面濾波器的研究與設(shè)計。如何以盡可能少的元件實現(xiàn)高性能的設(shè)計成為解決這些問題的一個關(guān)鍵點。
　　公度線濾波器以其簡單的結(jié)構(gòu)

2、、成熟的設(shè)計理論很容易導(dǎo)致被人們忽略的局面，長期以來卻始終無法被極其成功的耦合諧振器濾波器理論及設(shè)計所取代，關(guān)鍵一點在于公度線濾波器具有其它類型的濾波器所不具有的特性，即其頻變特性可在全頻帶內(nèi)被Richards變換準(zhǔn)確描述。本文充分利用了這一特性，針對交叉耦合的公度線濾波器進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和研究，在提出了一系列結(jié)構(gòu)各異的高性能設(shè)計的同時，又將它們統(tǒng)一于一個完整的理論框架下，初步建立了基于集總低通原型的準(zhǔn)確設(shè)計方案，填補(bǔ)了長期以來交叉耦合

3、的公度線濾波器在理論設(shè)計上空白。
　　本文的主要工作和創(chuàng)新點歸納如下：
　　1.研究了具有電耦合和磁耦合的三階帶阻單元，從集總等效電路的角度明確了其工作原理以及互為對偶的電路結(jié)構(gòu)，使這兩種三階帶阻單元和由它們構(gòu)成的高階濾波器可以直接由集總低通原型出發(fā)進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)計。
　　2.提出了一組互為等價、對偶的橋T型集總低通單元，分析了其電路結(jié)構(gòu)及工作機(jī)制，論證了它們與五階梯形集總低通濾波器的等價關(guān)系。然后根據(jù)這些橋T型低通單元的

4、電路特性設(shè)計出了一系列相互等價、交叉耦合或混合電磁耦合的公度線帶阻濾波器，推導(dǎo)出了基于集總低通原型的解析的設(shè)計公式，使這些交叉耦合或混合電磁交叉耦合的濾波器可以直接通過查表的方法進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)計，在寬帶至超寬帶的范圍內(nèi)實現(xiàn)全極點、準(zhǔn)橢圓或橢圓函數(shù)等各種類型的響應(yīng)。
　　3.在橋T型集總低通單元的基礎(chǔ)上提出了一組互為等價或?qū)ε嫉臉騎型集總高通單元，利用它們指導(dǎo)設(shè)計了一系列相互等價或?qū)ε?、混合電磁交叉耦合的公度線帶通濾波器，推導(dǎo)出了基于集