基于多模谐振器的小型化多通带滤波器设计

摘要

随着无线通信系统的快速发展，多种无线通信协议被提出与应用。近年来，为了满足无线通信技术的提升，作为射频前端关键器件之一的滤波器的性能也备受关注。多模谐振器因其具有差损低、尺寸小、模式丰富和良好的带外特性等优点受到了国内外学者的青睐，其优良特性为实现滤波器的多通带特性、小型化和高性能提供了有效的设计方法。本论文围绕多模谐振器展开理论研究，探索其进一步减小电路体积和实现高传输性能的途径，基于此设计了多款小型化的多通带滤波器。此外，对于高温超导滤波器也进行了一定的研究。本文中设计的小型化、多通带滤波器都具有单独可控的频段以及可调节的带宽。
　　本文主要分为三个部分：
　　首先，采用奇偶模分析方法对提出的短路枝节加载的弯折型阶跃阻抗谐振器（SIR）的谐振特性进行了分析，通过对重要参数与谐振频率的影响以及电场分布图的分析，对公式进行了印证。在此基础上，采用该双模谐振器和一对抽头耦合半波长谐振器嵌套设计了一款高性能、小型化的三通带滤波器。
　　其次，对一款“T”型开路枝节加载的SIR谐振特性进行了分析，得到了详细的公式以及谐振频率与重要参数之间的关系曲线。在此基础上，采用该SIR和一个半波长均匀阻抗谐振器（UIR）设计了一款小型化、高性能的高温超导三通带滤波器。
　　最后，介绍并分析了一款枝节加载的四模谐振器，并基于此设计了一款三通带滤波器。然后，在四模谐振器的基础上增加一个“T”型枝节，提出了一款紧凑型的五模谐振器，并用其设计了一款高性能的三通带滤波器。
　　以上电路都经过加工和测试，仿真和测试结果曲线一致性良好，完成了高性能、小型化的多通带滤波器的设计。

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第一章 绪论

1 .1 本课题的研究背景及意义

1 .2 微带滤波器的国内外研究现状

1 .3 高温超导滤波器的国内外研究现状

1 .4 本文研究内容与架构

第二章 微波滤波器设计的基础理论

2 .1 引言

2 .2 微波滤波器传输函数

2 .3 高性能微波谐振器

2 .4 奇偶模分析方法

2 .5 小结

第三章 短路枝节加载SIR及小型化三通带滤波器设计

3 .1 引言

3 .2 短路枝节加载SIR的谐振特性分析

3 . 3 基于短路枝节加载SIR的三通带滤波器设计

3 .4 小结

第四章 开路枝节加载SIR及三通带高温超导滤波设计

4 .1 引言

4 .2 开路枝节加载SIR的谐振特性分析

4 . 3 基于开路枝节加载SIR的三通带滤波器设计

4 .4 小结

第五章 枝节加载多模谐振器及三通带滤波器设计

5 .1 引言

5 .2 四模枝节加载谐振器的谐振特性分析

5 . 3 基于四模SLR的三通带滤波器设计

5 .4 五模枝节加载谐振器的谐振特性分析

5 . 5 基于五模SLR的三通带滤波器设计

5 .6 小结

第六章 总结

6 .1 本文的主要工作回顾

6 .2 本课题需进一步研究的地方

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文

致谢