微波多频滤波器与电可调滤波器研究

摘要

当前随着无线通信的快速发展，3G和4G网络的逐步普及，通信标准越来越多样化。为了在一个移动终端内同时实现多个标准制式且避免相互干扰，并且降低系统的成本、能耗、体积，需要开发多频或可调射频前端。作为射频前端系统中的重要组成部件，滤波器的多频化和电可调的实现已成为研究热点。在这样的研究背景下，本课题对多频滤波器以及电可调滤波器的设计方法进行了研究。
　　1、简单介绍了微波滤波器的经典理论及相关性能指标，描述了从低通原型滤波器向带通滤波器和带阻滤波器频率及电路转换的过程，部分给出了相关的设计公式。列举了几种实现电可调的电子元器件。
　　2、给出了一种微波四频带通滤波器的设计方案。其设计流程分为两步：一是双频带通滤波器的设计；二是将双模带阻单元嵌入到双频带通滤波器中分裂通带的优化设计。双频带通滤波器以一种双模谐振器实现。该四频带通滤波器的通带是独立可控的。对四频带通滤波器进行了实物加工测试,性能吻合良好。
　　3、研究了带宽可重构的带通滤波器。以梳状线滤波器为基础，在谐振器间的不同位置加载三组耦合支节线，并以PIN开关二极管控制其通断，不同的加载位置决定了不同的带宽。三组PIN开关二极管的通断实现了带宽的三态可重构，给出了相关的仿真结果。
　　4、研究了一种高Q值绝对带宽恒定的电可调带阻滤波器。使用电容加载3/4波长传输线，实现高Q值可调谐振器。在带阻滤波器中，每个谐振器支路都有两个可变电容，控制谐振器的谐振频率和3dB带宽，实现滤波器绝对带宽的恒定。给出了相关仿真结果。

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注释表

第一章 绪论

1.1本课题的研究背景

1.2多频器件和电可调器件的研究现状

1.3本文的主要工作

第二章 微波滤波器的基本理论

2.1概述

2.2微波滤波器的分类和主要参数

2.3微波滤波器的低通原型

2.4耦合谐振器带通滤波器

2.5窄带微波带阻滤波器

2.6带阻滤波器的几种设计结构

2.7几种常见的用于实现电可调及可重构的元件

2.8本章小结

第三章 一种微波四频带通滤波器的设计

3.1概述

3.2双频带通滤波器的设计

3.3双模带阻单元

3.4本章小结

第四章 带宽可重构的带通滤波器研究

4.1概述

4.2梳状线滤波器

4.3一种宽带带通滤波器设计

4.4带宽可重构的带通滤波器结构方案

4.5PIN二极管加载下的电路仿真

4.6偏置电路和实物

4.7本章小结

第五章 高Q值可调谐振器及电可调带阻滤波器研究

5.1概述

5.2基于可变电容加载的四分之三波长高Q值可调谐振器

5.3可调带阻滤波器谐振器的理论分析推导

5.4可调带阻滤波器的电路仿真

5.5本章小结

第六章 总结与展望

6.1本文的主要贡献

6.2下一步工作与展望

参考文献

致谢

在校期间的研究成果及发表的学术论文