基于新型谐振器的微带滤波器设计

摘要

近年来，无线通信技术得到了快速的发展，随着无线通信协议的提出和应用，使得滤波器技术变得更加成熟和多样。同时，无线系统的传输性能优劣将直接影响到人们的需求，其中，滤波器作为核心的器件之一在整个系统有着非常关键的作用。滤波器主要应用于航空航天、卫星、电子对抗等通信系统，其作用是对信号进行选择性阻止和通过，使系统需要的信号绝大部分能通过，而不需要的无用信号则几乎不被传输过去。微带滤波器的具有很多其他器件所不具备的优点，其结构简单、易于集成、易于加工且加工成本低、易于大量生产，所以其在通信系统中的应用相当常见，对其的研究具有重要价值。主要内容概括如下：
　　本论文通过对历年来国内外的科研成果进行了认真的研究和总结，得出微带滤波器的研究热点及现状。随后，介绍了滤波器的分类和技术参数、设计思路以及谐振器的基本理论。
　　基于环形谐振器并引入微扰结构，设计了一款双模单频带滤波器。微扰结构可以使其简并模式分裂，形成双模滤波器。其优点是一个双模谐振器就能够产生两个普通的谐振器耦合所产生的谐振频率响应，谐振腔的数目减少一半，在滤波器的小型化设计中有很大应用价值。
　　其次，介绍了以枝节加载双模谐振器为基础来设计单频带滤波器。分别介绍了开路和短路枝节加载谐振器的原理，并对其谐振特性进行了简单分析，最后以该谐振器为基础设计了两款中心频率都是3.5GHz，带宽200 MHz，性能良好的微带滤波器。该结构的传输零点分为固有传输零点和附加传输零点，通过引入源与负载的感性耦合和容性耦合另外产生一个传输零点，通过改变源与负载的直接耦合量以及与谐振器两个模式之间的耦合量来调整传输零点的位置，提高滤波器的性能。
　　最后设计了一个高选择性双频带带通滤波器，这个滤波器应用于WiMAX/W LAN，在输入输出结构中采用公共馈线，采用阶跃阻抗谐振器（SIR）加载短路枝节产生第一个频带，使其中心频率和带宽都可调，共有4个传输零点，同时提供高抑制的阻带，带外抑制度较高。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 微波滤波器的发展和近况

1.3 本文的主要内容及架构

第二章 微波滤波器的基本理论介绍

2.1 引言

2.2 滤波器的主要技术指标

2.3 滤波器频率变换

2.4 本章小结

第三章 基于环形谐振器的滤波器设计

3.1 引言

3.2 双模滤波器的设计

3.3 本章总结

第四章 基于源与负载直接耦合的滤波器设计

4.1 引言

4.2 枝节加载谐振器的特性分析

4.3 基于加载短路枝节的滤波器设计

4.4 本章小结

第五章 基于阶跃阻抗谐振器的带通滤波器设计

5.1 引言

5.2 SIR的基本结构和特性分析

5.3 双模双通带滤波器的设计

5.4 本章小结

第六章 总结

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果