新型微波集成微带带通滤波器设计

摘要

滤波器是通信电路里的关键器件之一，其可实现性对系统方案的选择有很大的影响。随着电路的工作频率的升高，电路尺寸会减小，对滤波器指标的要求也提高了。高性能的系统方案往往对滤波器指标提出非常苛刻的要求，使得电路中关键部位的滤波器设计成为一件非常具有挑战性的工作。
　　本文绪论中，回忆了滤波器诞生和发展的历史，介绍了近年来滤波器的发展状态。通过一个典型的接收、发射组件简要说明了滤波器在组件中的功能，以阐明滤波器的实用价值。介绍了滤波器设计在实际中需要考虑的因素，由于这些因素的复杂性，所以对滤波器设计的研究工作是很有必要的。
　　第二章是对滤波器一般理论的讨论。首先介绍了滤波器的基本功能和基本工作原理，以定性描述滤波器概念。然后介绍了集总参数滤波器的基本组成元件及结构。接着从信号与系统的角度分析了滤波器的设计思路。
　　第三章是对用于微波频段的分布参数滤波器知识的讨论。首先介绍了一些常用的分布参数谐振器，然后给出了耦合矩阵设计滤波器的思路和分析过程。最后介绍了耦合矩阵设计滤波器的一般步骤。
　　第四章是滤波器设计理论的工程应用。首先介绍了用耦合矩阵方法设计一个中心频率为8GHz的微带带通滤波器的过程，这个滤波器是用开环微带结构实现的，为了提高对通带附近的抑制，在通带两边各引入了一个传输零点。然后介绍了两个中心频率分别为4.8GHz和14.4GHz的发夹线带通滤波器的工程实例，其中一个用到了SIR结构以调整寄生通带的位置。接着设计了一个中心频率为86.4GHz的微带滤波器，它是对半波长开路短截线带通滤波器的改进，以满足宽频带抑制的要求。最后设计了一个中心频率为94.74GHz的微带带通滤波器，为了满足设计指标和加工要求，一共设计了五种方案，其中前三种方案使用SIW结构，第四种方案使用SIW和微带混合结构，第五种方案使用微带结构，分别讨论了它们的优点和不足，得到了可行的方案，加工后得到了基本满足设计指标的测试结果。
　　第五章给出了本文的结论和展望。

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第一章 绪 论

1.1 滤波器的发展历史及研究现状

1.2 滤波器在无线通信系统中的实用价值和研究意义

1.3 微波滤波器的新技术及其应用

1.4 本文主要工作和创新

第二章 滤波器的一般分析

2.1 引言

2.2 滤波器基本知识

2.3 滤波器设计思路

第三章 分布参数滤波器原理及设计方法

3.1 引言

3.2 分布参数元件

3.3 耦合矩阵设计滤波器的分析

3.4 耦合矩阵设计滤波器的步骤

第四章 滤波器设计实例

4.1 引言

4.2 中心频率为8GHz的微带带通滤波器

4.3 中心频率为4.8GHz 和14.4GHz的微带带通滤波器

4.4 中心频率为86.4GHz 的微带带通滤波器

4.5 中心频率为94.74GHz 的微带带通滤波器

第五章 结 论

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果