頻率及帶寬全可調(diào)SIW濾波器設(shè)計(jì).pdf

1、隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于能夠?qū)崿F(xiàn)多頻段覆蓋的可重構(gòu)通信系統(tǒng)的需求越來越迫切，而作為其中關(guān)鍵器件的可重構(gòu)濾波器研究也越來越受到關(guān)注。本文從理論分析到實(shí)際設(shè)計(jì)對(duì)SIW可調(diào)濾波器展開了相關(guān)研究。
　　首先，在傳統(tǒng)濾波器設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)上，從電路網(wǎng)絡(luò)以及基于低通電路原型的耦合網(wǎng)絡(luò)出發(fā)，將傳統(tǒng)的J/K變換器以及耦合系數(shù)Mij轉(zhuǎn)化為關(guān)于頻率的函數(shù)J(ω)，K(ω)以及Mij(ω)，為可調(diào)濾波器設(shè)計(jì)提供了理論指導(dǎo)。
　　本文基于可調(diào)濾波

2、器的設(shè)計(jì)理論，從可調(diào)諧振腔設(shè)計(jì)，到可調(diào)耦合設(shè)計(jì)——腔體間耦合可調(diào)、輸入輸出耦合可調(diào)設(shè)計(jì)等，提出了兩款新型的帶寬及頻率全可調(diào)濾波器。本文首先設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一款半圓形金屬片加載的HMSIW全可調(diào)濾波器，該濾波器引入了半模結(jié)構(gòu)思想，使之相比傳統(tǒng)的全模結(jié)構(gòu)尺寸縮小了一半，同時(shí)半模結(jié)構(gòu)也為加載調(diào)諧器件和饋線設(shè)計(jì)提供了一定的物理空間；創(chuàng)新性地引入了金屬半圓片，使得諧振腔尺寸能夠進(jìn)一步減小，并且?guī)砹颂岣哒{(diào)諧精度，降低調(diào)諧器件選型難度的優(yōu)勢(shì)。測(cè)試結(jié)果與仿

3、真結(jié)果良好吻合，無論是調(diào)諧范圍還是腔體Q值（插入損耗）方面都可達(dá)到甚至超過目前國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)中設(shè)計(jì)的可調(diào)SIW濾波器的性能指標(biāo)。
　　其次，本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一款SIW濾波器與微帶線相結(jié)合的濾波器，利用開關(guān)切換不同電長(zhǎng)度的微帶線實(shí)現(xiàn)頻率調(diào)諧以及通過開關(guān)切換耦合窗口處的金屬通孔的方式實(shí)現(xiàn)帶寬調(diào)諧。經(jīng)測(cè)試驗(yàn)證可實(shí)現(xiàn)多頻段及多帶寬切換。該可調(diào)濾波器采用多層板工藝，在不增加諧振腔尺寸的情況下，將微帶線與“類同軸線”SIW諧振腔結(jié)合在一起，充分結(jié)合

4、了微帶線結(jié)構(gòu)的靈活多變以及SIW結(jié)構(gòu)的高Q值，為以后結(jié)合微帶和SIW結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可調(diào)濾波器提供了新思路。
　　在通帶設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，本文提出了阻帶設(shè)計(jì)概念，設(shè)計(jì)了一款新型的“凹形”全可調(diào)濾波器，采用了兩種方案優(yōu)化阻帶性能，一是利用多階交叉耦合引入傳輸零點(diǎn)，在傳統(tǒng)的四階交叉耦合基礎(chǔ)上又增加了腔間電磁混合耦合額外引入傳輸零點(diǎn)，多傳輸零點(diǎn)大大提高了通帶選擇性，改善了阻帶性能。另一種引入多傳輸零點(diǎn)的低通濾波器與帶通濾波器級(jí)聯(lián)，并且實(shí)現(xiàn)低通濾波器