双通带独立可调微带滤波器的设计

摘要

目前无线通信领域飞速发展，多种通信标准共存，这就要求通信设备朝着多频化方向发展，特别地，频率可调谐的多频微波滤波器能根据实际需要调谐到所需的频段，单个多频可调滤波器就可以工作在更多的通信信道，减少了通信设备中的滤波器数量，减小了设备整体的体积和复杂性，因而受到了越来越多的关注。
　　本文分别重点研究了2种微带型谐振器结构及其谐振特性，并通过在它们两端加载变容二极管制作了两款双通带独立可调谐的微带滤波器。主要内容如下：
　　一、介绍了电调谐滤波器的耦合结构设计方法，通过探究滤波器的外部品质因数和耦合系数，确定结构尺寸的初值。
　　二、讨论了一种新型的非对称的λ/4谐振器对及其谐振特性，非对称的λ/4谐振器对具有两个相互独立的谐振频率，利用它设计制作一款双通带独立可调的滤波器，最后的测试结果是第一通带的中心频率在0.88GHz-1.12GHz范围调谐，3dB的相对带宽在5.1％-6.4%范围内变化。第二通带的中心频率在1.5GHz-1.81GHz范围调谐，3dB的相对带宽在5.4%-6.4%范围内变化。
　　三、研究了中间短路支节加载型谐振器结构及其奇偶模谐振特性。研究发现当中间短路支节的长度很小时，奇偶模频率近似相等，相互耦合形成单一谐振频率。将两个尺寸不同的中间短路支节加载谐振器用相同的输入输出馈线馈电，可以很方便的引入源与负载耦合，并在通带两端产生传输零点，在此基础上设计一款带外抑制良好的双通带独立可调的滤波器，实物测试结果如下：第一通带的中心频率在0.81GHz-0.95GHz范围调谐，3dB的相对带宽在4.2%-5%范围内变化。第二通带的中心频率在1.51GHz-1.79GHz范围调谐，3dB的相对带宽在6.8%-8%范围内变化。在调谐过程中，通带两端的传输零点随中心频率同步变化。在上述设计基础上，分别在输入输出馈线引入不同大小的DGS结构，成功抑制滤波器的高次模频率，同时引入的DGS结构对双通带性能的影响不大。

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1 绪论

1.1 研究背景

1.2 多频微带型滤波器的发展现状

1.3 微带多频可调滤波器的设计进展

1.4 本论文的研究内容

2 滤波器设计的基本理论

2.1 滤波器的基本知识

2.2 微带谐振器种类和变容二极管模型

2.3 输入输出耦合和级间耦合方式

2.4 耦合型可调滤波器的设计方法

2.5 双通带电可调耦合滤波器的研究方法

3 非对称λ/4谐振器对型可调滤波器的设计

3.1 非对称λ/4谐振器对的谐振理论

3.2 非对称λ/4谐振器对型可调滤波器的研究

3.3 非对称λ/4谐振器对型可调滤波器的设计过程

3.4 双频独立可调滤波器的制作与调试

3.5 本章小结

4 短路支节加载型可调滤波器的设计

4.1 中间短路支节加载谐振器的谐振原理

4.2 引入源与负载耦合的双频滤波器的设计

4.3 宽阻带的双频独立可调滤波器的设计

4.4 本章小结

5 结论与展望

致谢

参考文献

附录 攻读硕士学位期间发表的论文