平行耦合式微带线带通滤波器的设计与改进

摘要

近年来，随着微波电路技术的发展，微带型滤波器得到了广泛应用。本论文介绍的是平行耦合式微带线带通滤波器。目前国内外有很多资料介绍此种滤波器，但由于不同资料所使用的设计公式不完全一致，设计人员很难在大量的资料中选出最需要的信息进行精确的设计，而且几乎所有的资料都只是简单地给出设计公式和结果，并未对设计过程进行详细的分析，因此本文深入分析了滤波器的工作原理，提出了一种详细有效的设计方法。同时，针对用在振荡器、放大器等输出端的滤波器，要求具有很高谐波抑制性能的特殊要求，提出数种改进方法，具有良好的使用价值。 本文基于平行耦合的基本原理，以任意影像阻抗来设计该滤波器。此设计方法简单，耦合线的宽度和间距可以随影像阻抗调整，不受材料的介电常数和厚度等因素的影响，这样不会在设计时，因为应用了很高或很低介电常数的材料，所得到的线宽与间距在实际制作时很难实现。 对于如何改善二倍中心频率寄生通带影响过大的问题，本文进行了深入的探讨，根据寄生通带的产生原理，提出三种改进措施：过耦合法、介质覆盖法和接地面开槽法。前两种方法分别通过延长奇模长度和降低奇模相位速度，使奇、偶模在二倍频处产生传输零点，近而消除寄生通带。第三种方法则是利用接地面开槽的方法来影响滤波器的传输特性。这三种方法设计简单，效果明显。 本论文均以实例进行设计与制作，用Ansoft designer中的Planar EM Desinger进行建模、仿真，并将结果相互比较，其仿真结果与测量结果基本一致。此研究所获得的经验，可供日后设计微带线滤波器作参考。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2国内外的现状

1.3设计思想以及研究方法

1.4论文框架

第二章滤波器的基本原理

2.1基本类型

2.2响应特性

2.3数学模式

2.3.1巴特渥斯滤波器

2.3.2切比雪夫低通滤波器

2.3.3低通滤波器转带通滤波器

第三章微带线滤波器

3.1微带线滤波器的种类

3.2微带线基本结构与特性

3.3微带线滤波器的数学模型

3.3.1影像参数法

3.3.2阻抗与导纳反向器

第四章平行耦合式微带线滤波器

4.1平行耦合式微带线滤波器的基本原理

4.1.1特性

4.1.2平行耦合微带线带通滤波器的设计

4.2平行耦合微带线滤波器的设计与制作

4.3应用实例

第五章平行耦合线滤波器寄生通带的抑制

5.1过耦合结构法

5.1.1耦合微带线理论与过耦合长度

5.1.2设计与测试结果

5.2介质板覆盖法

5.3接地面开槽法

5.4数据结果及讨论

第六章结束语

致谢

参考文献

附录A