高功率波导谐波抑制器的研究

摘要

滤波器是在通信领域是一个较为常见的器件，在低频电路和微波领域都得到了比较光放的应用，其中比较常见的应用范围比如雷达、通信系统、测量系统的组成成分，在系统起到的作用是可以选择需要的频率，抑制不需要的杂波信号，使滤波器的性能大大的提高。
　　在高频段的微波领域，谐振腔由于其特殊的组成结构使其具有多模特性，由此而产生的寄生通带一直在微波滤波器的设计过程中产生较大的影响，这一影响在多工器和抗电磁干扰滤波器件等的工作过程中表现的更为明显，所以成功的抑制寄生通带是现代微波器件研究的重点方向之一。
　　本文主要讨论的是矩形腔体滤波器中抑制寄生通带技术及新型高功率谐波抑制器的设计。
　　在文章初始，本文首先简单描述了微波滤波器的工作原理，并通过等效电路法说明寄生通带产生的过程，总体介绍了电路缩短理论和消失模滤波器的工作原理，因而提出了抑制寄生通带解决办法：电容加载矩形滤波器。得到其通带4.4-5GHz，高次谐波位置在18-20GHz，同时在设计的过程中加以改进，在将谐波抑制到18-20GHz的同时，克服了其功率容量较小的这一缺点，并提出了进一步改进的方案。
　　针对前面所列举的方法，在论文中做比较详细探索研究：对于单个谐振腔，分析电容加载过程中，加载的金属柱高度、宽度对其高次谐波和基膜的影响，对于空腔波导滤波器，分析它的滤波特性和寄生通带的位置，之后将电容加载技术应用到滤波器中达到谐波抑制的目的。之后为了克服电容加载的功率容量低的问题，创新性的将输入信号和输出信号在输入滤波器之前分解以达到改善滤波器的整体功率容量的问题。之后对所提出的方案加工测试，得到实际的仿真结果。最后进一步大胆设想改变谐波抑制器功率容量的新方案，在设计出具体实验模型的同时提出它所带来的问题。

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第一章 绪论

1.1 微波谐振电路与微波滤波器

1.2谐波抑制滤波器及其在国内外的发展状况

1.3本论文得主要创新点和基本内容

第二章 微波滤波器理论与电容加载理论的在滤波器中的应用

2.1微波滤波器的设计

2.1.1 插入损耗法设计低通滤波器[16]

2.1.2 滤波器的频率转换与器件的真实值

2.1.3 倒置转换器[14]

2.2谐振腔理论

2.2.1谐振腔的谐振频率

2.2.2品质因数[22]

2.2.3矩形谐振腔[23]

2.3 电容加载型传输线谐振器的缩短原理

2.4 消失模波导理论[24~27]

2.4.1 消失模波导

2.4.2 消失模波导的电路等效模型

2.4.3小结

第三章 微波矩形腔体谐波抑制器的设计

3.1单个矩形腔的谐振频率及电容加载技术的应用

3.1.1 单个矩形腔

3.1.2 电容加载技术在矩形腔中的应用

3.2 腔体带通谐波抑制滤波器的设计

第四章 高功率波导谐波抑制滤波器的设计

4.1 对增大谐波抑制滤波器功率容量的探究

4.2 一分二功分网络的应用

4.2.1 设计实例

4.2.2 加工和调试

4.2 一分四功分网络的探索

第五章 结束语

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果