广义Chebyshev滤波器数值综合及小型化研究

摘要

本文研究了广义切比雪夫型滤波器综合理论及其交叉耦合谐振器的实现方法。应用新型平面谐振单元，实现了新型小型化高性能平面滤波器设计。针对广义切比雪夫传输函数的估计问题，提出了一种依据指标确定传输函数与极零点的数值方法，解决了切比雪夫传输函数综合过程中灵活性与求解速度的矛盾。对于由已知传输函数形式寻找交叉耦合实现方式问题，本文提出一种新型的修正目标函数使用遗传算法完成了滤波器的耦合矩阵和加载电阻提取，并以数值实例证明了算法的有效性。最后给出了基于前面综合理论的，基于缺陷微带结构的广义切比雪夫滤波器设计实例，仿真结果与理论结果吻合的较好，验证了方法的有效性。之后，本文从三个方面研究了谐振器小型化的可能性与现实性，一方面，引入对马刺狭孔这种新型缺陷结构的分析和应用，实现了开环式谐振单元的小型化。第二，提出了两种新型平面双模谐振单元并对其神经网络辅助设计进行了尝试。第三方面，提出旁路容性加载结构并建模分析，应用于平面环式谐振单元的小型化。以上三条路线的验证均基于对广义切比雪夫型滤波器的研究，实验表明这些滤波器具有定制性好，设计方便，阻带抑制高，选择性好等特性，具有良好的应用潜力。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

1.1研究意义

1.2国内外研究现状

1.3本文主要工作与创新点

第二章滤波器设计基本理论

2.1传输函数

2.1.1复平面极点与零点

2.1.2 Butterworth(最平坦)响应

2.1.3 Chebyshev(等波纹)响应

2.1.4椭圆函数响应

2.3频率变换

2.3.1低通原型到低通的频率变换

2.3.2低通原型到带通的频率变换

2.4损耗与无载Q值

第三章广义切比雪夫响应滤波器优化设计

3.1广义切比雪夫响应特性与极点，零点分析

3.2遗传算法简介与基本思想

3.2.1遗传算法的实现步骤

3.2.2关键问题：目标函数

3.3广义切比雪夫滤波器最优零点的遗传算法搜索

3.4.交叉耦合模型与理论分析

3.5归一化耦合矩阵的优化法获取

第四章小型化平面微带滤波器设计与实现

4.1谐振器小型化技术综述

4.2基于缺陷微带结构的谐振器小型化

4.2.1马刺狭孔结构分析与参数提取

4.2.2缺陷多边形谐振单元分析与设计

4.2.3小型化缺陷微带规范型滤波器设计与实现

4.2.4小型化缺陷微带CT滤波器设计与实现

4.3基于微带双模谐振单元的小型化

4.3.1微带双模谐振单元主要实现形式

4.3.2马刺狭孔结构加载的的片式双模谐振器

4.4电容加载实现谐振器小型化

4.4.1容性加载小型化原理

4.4.2使用SCLS的六边形双模谐振单元分析与设计

4.4.3容性加载六边形双模滤波器设计与实现

第五章结束语

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果