微波平面多通帶濾波器的研究.pdf

1、無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，使有限的頻譜資源更加擁擠。在這種情況下，能夠同時工作在多個頻段的通信設(shè)備已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)。由于現(xiàn)代通信系統(tǒng)中的微波電路更加復(fù)雜，器件和模塊的集成度不斷提高，傳統(tǒng)的器件結(jié)構(gòu)和模塊正面臨著“轉(zhuǎn)型”和“升級”的挑戰(zhàn)。作為多頻接收機(jī)前端的重要器件之一，多通帶濾波器的選頻特性直接影響整個通信系統(tǒng)的性能。微波平面多通帶濾波器不僅能夠同時提取帶內(nèi)信號和抑制雜散、干擾信號，還能夠和平面電路集成，極大地降低通信設(shè)備的體積和成本，

2、逐漸獲得眾多專家學(xué)者的關(guān)注。階梯阻抗諧振器(SIR)不僅可以通過調(diào)節(jié)阻抗比和電長度控制諧振頻率，而且可以和四分之一波長諧振器(QWR)，缺陷地結(jié)構(gòu)(DGS)，加載短路枝節(jié)諧振器(SSLR)和加載開路枝節(jié)諧振器(OSLR)集成在一起，為多頻帶濾波器的綜合和設(shè)計提供了廣闊的舞臺。本文根據(jù)SIR的諧振特性，研究了其在多頻帶濾波器中的應(yīng)用。
　　本文首先研究了雙節(jié)SIR的諧振特性，將雙節(jié)SIR的輸入導(dǎo)納表達(dá)為幾個因式相乘的形式；還研究了三

3、節(jié)SIR和三節(jié)SIR加載開路枝節(jié)的諧振特性，以及廣義切比雪夫函數(shù)和準(zhǔn)帶通節(jié)的相關(guān)理論；同時研究了其應(yīng)用于多通帶濾波器的實(shí)現(xiàn)方式。通過在三節(jié)階梯阻抗諧振器上加載開路枝節(jié)，綜合并設(shè)計了雙通帶濾波器，在此基礎(chǔ)上，通過微調(diào)阻抗比，改進(jìn)饋電方式，設(shè)計了寬阻帶的雙帶通濾波器，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在地表面蝕刻缺陷地結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了超寬帶外抑制的雙通帶濾波器。然后，利用雙節(jié)SIR和QWR構(gòu)成兩路交叉耦合路徑，同時，利用DGS結(jié)構(gòu)精準(zhǔn)控制耦合系數(shù)設(shè)計了三通帶濾波器

4、，產(chǎn)生了8個傳輸零點(diǎn)，獲得了高頻率選擇特性和帶外抑制。最后，利用準(zhǔn)帶通節(jié)級聯(lián)設(shè)計了高選擇性可重構(gòu)雙通帶濾波器，利用NRN之間的耦合取代傳統(tǒng)的諧振器之間的耦合，提高了濾波器的調(diào)頻范圍，濾波器的中心頻率和傳輸零點(diǎn)都可以通過調(diào)節(jié)可調(diào)薄膜電容調(diào)節(jié)。通過測量，濾波器的帶外抑制超過60dB，在部分工作狀態(tài)下，帶外抑制度甚至能夠達(dá)到78dB。
　　本文采用EM仿真軟件進(jìn)行濾波器的設(shè)計，同時采用標(biāo)準(zhǔn)PCB工藝加工濾波器，最后用HP8510B矢量網(wǎng)