寬阻帶微帶低通濾波器的設(shè)計與研究.pdf

1、微波濾波器是微波電路中非常重要的一種器件，整個微波電路系統(tǒng)的運行直接受到微波濾波器的影響。現(xiàn)如今，人們對電磁波頻帶劃分的要求越來越高，頻帶資源被劃分的越來越精細(xì)，手持式移動設(shè)備的廣泛應(yīng)用也要求微波器件高性能、小型化、成本低等。微帶濾波器在這種環(huán)境下應(yīng)運而生，它的高性能、尺寸小、成本低、易于加工制作的特點，使其成為微波濾波器的主流形式之一。
　　微波低通濾波器通常應(yīng)用在系統(tǒng)的前端，用來隔離高頻信號，保護后面的工作電路。人們總希望它有

2、陡峭的衰減和足夠?qū)挼淖鑾Х秶?，因而，高性能，寬阻帶成為?dāng)今微波低通濾波器研究的熱點。
　　本文從微波低通濾波器的實際應(yīng)用出發(fā)，詳細(xì)研究了高性能寬阻帶的微帶低通濾波器的設(shè)計理論與技術(shù)，包括高低阻抗濾波器（SIR），缺陷地（DGS）結(jié)構(gòu)濾波器和發(fā)卡式結(jié)構(gòu)濾波器。本文的主要工作包括：
　　首先，通過大量閱讀國內(nèi)外的研究文獻(xiàn)，歸納、總結(jié)出微帶濾波器的產(chǎn)生、發(fā)展、改進(jìn)及其特點，并且對拓寬阻帶的技術(shù)成果進(jìn)行系統(tǒng)整理，深入研究。
　

3、　其次，闡述了微帶濾波器設(shè)計的基本理論，介紹了利用Richards變換與Kuroda規(guī)則和高低阻抗線等效法把歸一化的集總參數(shù)低通濾波器轉(zhuǎn)換成為微帶濾波器的等效原理和一般過程。
　　第三，介紹了DGS結(jié)構(gòu)應(yīng)用到低通濾波器設(shè)計的設(shè)計成果。深入研究經(jīng)典啞鈴型DGS結(jié)構(gòu)，提取了其等效電路，對其相關(guān)設(shè)計參數(shù)進(jìn)行了深入分析。介紹了一種改進(jìn)型蛇形縫隙的DGS結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)增大了電路的等效電容，從而得到更低的衰減頻率和更陡峭的阻帶特性。
　　

4、第四，研究了利用高低阻抗等效法設(shè)計寬阻帶低通濾波器的詳細(xì)方法，并在ADS、HFSS仿真軟件中，仿真得出了具有寬阻帶特性的高低阻抗低通濾波器。
　　第五，研究實現(xiàn)具有快速衰變，寬阻帶特性的橢圓型低通濾波器。分別用兩種方式設(shè)計實現(xiàn)橢圓函數(shù)低通濾波器，對串聯(lián)型結(jié)構(gòu)利用高低阻抗等效法轉(zhuǎn)換為微帶濾波器，然后加入叉指型結(jié)構(gòu)拓展其阻帶范圍；而并聯(lián)型結(jié)構(gòu)直接等效為發(fā)卡式諧振結(jié)構(gòu)，利用發(fā)卡式結(jié)構(gòu)級聯(lián)的方式實現(xiàn)橢圓低通濾波器。最后提出了改進(jìn)型的S形縫