S波段介质谐振腔滤波器的设计

摘要

20世纪末以来通信技术飞速发展。1995年，我国正式开始建设2G网络，到2009年我国开通了第一个3G网络，期间经历了14年的时间。2013年中国正式开始发放4G牌照，意味着4G信号正式开始商业运用。从3G网络到4G网络的转变仅仅用了4年的时间。在终端应用方面，各种智能设备不断涌现，能实现的功能日趋复杂。要实现这些复杂的功能，底层的硬件设备需要优良的性能。滤波器作为信号处理系统中重要元件，它性能的优良与否对整个系统起着关键作用。本论文着重研究如何设计出指标更优良的滤波器。
　　经过几十年的时间，国内外对滤波器进行了许多研究，取得了很大的成就。从滤波器的理论分析到实物设计都有很成熟的例子。目前对滤波器的研究主要集中于小型化、带宽的展宽和寄生通带的抑制等方面。本论文的工作是研究介质谐振带通滤波器，全文围绕它的优点和缺点展开。本论文有两个突破点，一是探究如何扩展传统TE01δ模介质谐振器的频率调谐范围；二是研究介质滤波器的寄生通带抑制。研究工作主要有以下几点：
　　1.梳理滤波器和介质谐振器相关的基础理论知识。在查阅国内外介质谐振滤波器研究现状的基础上，整理出介质谐振器的常用模型和这些模型工作的模式，以及介质滤波器的设计结构。并从这些文献的查阅整理中得出本课题的设计思路。
　　2.设计一款六阶膜片耦合的介质谐振带通滤波器。这一滤波器使用的介质谐振器的工作模式为TE01δ模。这一设计结构能小型化腔体，而且它的Q值很高。它的优点还在于不需要定制介质谐振器尺寸大小，直接使用商用的介质谐振器，通过改变滤波器腔体的大小来实现滤波器的指标要求，使得这一设计能够快速的运用到商业应用中。
　　3.设计一款能够抑制滤波器寄生通带的介质滤波器，它使用金属腔和介质谐振腔耦合的方式来实现这一特性。这一设计既利用了金属腔高次模离主模很远的特性，又利用了介质谐振腔 Q值很高的特性。设计出的滤波器的带外抑制离中心频率（2.75GHz）最远能达到5GHz。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 介质谐振带通滤波器的研究背景与研究意义

1.2 介质谐振滤波器的国内和国外发展现状

1.3 论文组成结构介绍

第2章第二章 介质谐振带通滤波器理论知识

2.1 介质谐振器的组成材料

2.2 介质谐振器的工作原理

2.3 介质谐振器的常用模式

2.4 衡量介质谐振器的参数

2.5 滤波器的一些常用参数

2.6 本章小结

第3章第三章 介质谐振带通滤波器设计

3.1 介质谐振腔滤波器的单腔研究

3.2 介质谐振器的耦合分析

3.3 介质滤波器的设计

3.4本章小结

第4章第四章 具有抑制阻带特性的介质滤波器设计

4.1 金属同轴单腔设计

4.2 金属同轴腔和介质谐振腔的耦合分析

4.3 混合腔介质滤波器设计

4.4 本章小结

第5章第五章 滤波器的加工测试

5.1 加工和装配

5.2 实物测试

5.3 本章小结

第六章 总结

致谢

参考文献