微波电调带通滤波器的设计与研究

摘要

滤波器作为通信系统设备中必不可少的器件，发挥着重要的作用。滤波器按照不同的划分标准，具有不同的种类繁多的滤波器。本文研制的是在频域上实现的经典的模拟RF带通滤波器，且在较宽的频段内通过程序控制电压以便调整其谐振中心频率，该滤波器与一般的中频或基带滤波器比较尤其自身的特殊性，在物理实现上有一定的难度，因为其处在微波频段上，为此在设计时就要考虑在基带滤波器设计不用考虑的很多问题，这是一项繁杂的任务。 处在收发信机的前端的该滤波器对于整个收发信机的性能、体积等具有举足轻重的作用。它的应用也是较为广泛的，它可以作为跟踪滤波器用于多频段通信系统、宽带雷达系统，对多模手机、软件定义无线电也具有积极的借鉴意义。 滤波器设计理论是成熟和丰富的，特别在低频时。本文采用的是现代网络综合设计法，对于低频设计它是成熟的，但具体到微波频段就要相应的补充和完善。为此，在熟悉和理解滤波器的各种技术指标时，根据指标采用时宜的逼近方案和相应的低通原型。这些都是借鉴低频设计时的成熟的网络综合理论，考虑到微波设计时物理器件和结构的实现的困难，特引入了倒置变换器，得出变型低通原型。滤波器Q值是一个非常关键的指标，因此在分析了一般微波腔体滤波器的损耗影响因素，又具体详细的探讨了本文中所要的采用的结构微带线的各种损耗。因为本文设计采用的是具有分布参数特性的谐振线和可调电容，可以称之为半集总参数，不同于低频网络，为此对所要采用的一些微波结构进行了网络变换，以及频率变换。最后，则具体的进行了微带线交指滤波器的设计，从理论分析到实际结构的设计以及仿真结果都给出了相应的详细的阐述。 对于该滤波器的设计所取得的成绩，以及不足和在以后的继续工作里所提供的建议在本文第六章总结里业已给出。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及学位论文版权使用授权书

第一章绪论

1.1选题背景

1.2国内外现状

第二章滤波器基础

2.1概述

2.2滤波器的参数指标

2.3滤波器的品质因素

2.3.1固有品质因素

2.3.2有载品质因素

2.4低通原型滤波器

2.4.1低通原型滤波器的衰减特性及按切比雪夫特性设计的低通滤波器

第三章微波元器件的实现及其损耗

3.1绪言

3.2平行耦合微带线

3.3串联电感和并联电容的微波实现

3.3-1用短路线和开路线实现

3.3-2用高低阻抗线近似实现串联电感和并联电容

3.4微带线的损耗

3.4.1介质损耗

3.4-2导体损耗

3.5微带线的色散特性

3.6元件损耗对滤波器的影响

3.6.1低通原型滤波器的通带衰减

3.6.2低通原型滤波器的阻带衰减

第四章网络变换与频率变换

4.1网络变换

4.2倒置变换器

4.3变型低通原型

4.4频率变换

第五章微波电调带通滤波器

5.1序论

5.2参数选取

5.2.1中心频率的设计

5.2.2电长度θ0的选取

5.3电容的选择

5.4谐振线结构尺寸的确定和选择

第六章总结

致谢

攻读硕士学位期间从事的主要科研工作及发表的论文

参考资料