新型濾波綜合理論及其相關(guān)拓?fù)錇V波器件研究.pdf

1、微波濾波器的綜合是指確定濾波器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和相關(guān)元件的理想?yún)?shù)，給出濾波原理電路的過(guò)程。先進(jìn)的綜合理論不僅為后續(xù)電路加工、組裝、測(cè)試提供準(zhǔn)確的理論指導(dǎo)，而且為不斷增長(zhǎng)的性能指標(biāo)提供創(chuàng)造性的解決方案，因此是濾波器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。隨著現(xiàn)代通信系統(tǒng)的急速發(fā)展，濾波器在結(jié)構(gòu)特性和性能特性上面臨新的需求和挑戰(zhàn)。本文針對(duì)三類現(xiàn)代濾波器綜合面臨的挑戰(zhàn)展開(kāi)討論，包括:以濾波響應(yīng)為基礎(chǔ)的多功能、一體化無(wú)源器件綜合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)濾波器傳輸零點(diǎn)靈活生成與控制的先進(jìn)綜合

2、技術(shù)，高頻率選擇特性的直線型拓?fù)錇V波器綜合技術(shù)，并分別給出先進(jìn)的直接綜合理論。
　　具體地，本文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　首次提出一套廣義濾波綜合理論，定義一種廣義濾波網(wǎng)絡(luò)以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)濾波器、匹配網(wǎng)絡(luò)、理想移相器的一體化設(shè)計(jì)。從廣義濾波網(wǎng)絡(luò)的S參數(shù)出發(fā)推導(dǎo)新的二端口導(dǎo)納參數(shù)要求，通過(guò)合理地引入非諧振節(jié)點(diǎn)，提出一種新型的橫向陣列。按照全新的耦合系數(shù)定義，最終得到全新的耦合矩陣。由于濾波、匹配和移相功能可以通過(guò)單一的耦合矩陣進(jìn)

3、行描述，本研究對(duì)減小射頻前端的尺寸，降低射頻前端設(shè)計(jì)復(fù)雜度和插入損耗有顯著的作用。
　　在廣義濾波網(wǎng)絡(luò)的研究基礎(chǔ)上，首次提出混合型拓?fù)錇V波器的耦合矩陣綜合理論。本文研究表明，濾波器橫向陣列網(wǎng)絡(luò)可在特定S參數(shù)相移情況下自動(dòng)生成提取極點(diǎn)枝節(jié)。提出一套新穎的導(dǎo)納參數(shù)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)重構(gòu)方案，分別給出包含單一或多個(gè)提取極點(diǎn)枝節(jié)情況下，混合型拓?fù)錇V波器的耦合矩陣直接綜合方法。根據(jù)本文方法，混合型拓?fù)錇V波器的所有相關(guān)耦合系數(shù)可以一次性全部求解得到，

4、相比傳統(tǒng)的元素提取方法可明顯提高綜合效率，并有效降低舍入誤差;這說(shuō)明本文方法是實(shí)現(xiàn)傳輸零點(diǎn)靈活生成與控制的最佳綜合方案。
　　首次將頻率相關(guān)耦合引入直線型拓?fù)淇礊V波器的綜合中，提出一套包含頻率相關(guān)耦合的新型直線型拓?fù)錇V波器綜合理論。根據(jù)頻率變量的縮放法則，介紹從橫向陣列模型（僅包含常數(shù)耦合）通過(guò)矩陣變換得到新型直線型拓?fù)洌òl率相關(guān)耦合）的方法。根據(jù)本文方法，首次實(shí)現(xiàn)了高頻率選擇性直線型拓?fù)錇V波器的綜合，有效減少了生成傳輸零點(diǎn)所