基于BST变容管的电调带通滤波器的研制

摘要

随着多模式、多频段通信技术的发展，可调带通滤波器以其响应速度快、体积小、工作电压低等特点,越来越受到人们的关注。利用钛酸锶钡（BaxSr1-xTiO3）薄膜优良的介电非线性特性可以进行电调微波器件的研制。
　　本文利用了钛酸锶钡薄膜的介电非线性，在研制BST铁电电容器的基础上，分别进行了梳状线电调带通滤波器和单片集成开环耦合带通滤波器的设计、仿真、制作和测试，本文的主要内容为：
　　(1)采用已经优化了BST薄膜制备工艺，制备出了可调约为55％（40V），介电损耗约为0.08%的BST薄膜。
　　(2)采用BST铁电电容作为调谐元件，在聚四氟乙烯(FR-4)基片(相对介电常数为2.65，厚度为0.5mm)上研制了梳状线电调带通滤波器。测试表明：随着偏压从0V增加到35V，回波损耗都在13dB以上，端口达到很好的匹配；电调带通滤波器的中心频率f o从2.10GHz移动到2.39 GHz，调谐带宽约为280MHz，调谐率为15%左右；带内插入损耗从11dB降到7.3dB,1dB带宽从270 MHz减小到210 MHz；同时在通带内有良好的群时延。
　　(3)基于BST变容管调谐技术，采用微细加工工艺在Al2O3基片上研制了单片集成开环耦合带通滤波器，测试结果表明：未加偏压时，电调带通滤波器的中心频率为1.55 GHz，1dB带宽为200MHz，回波损耗在12dB左右，带内插损约为9.1dB。随着偏压从0V增加到50V，回波损耗都在13dB以上，端口达到很好的匹配。开环耦合电调带通滤波器的中心频率f o从1.55 GHz移动到1.75 GHz，调谐带宽200MHz，调谐率为13%左右。带内插入损耗从9.1dB降到5.2 dB,1dB带宽从200 MHz减小到180MHz。

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第一章 绪 论

1.1 引言

1.2 可调带通滤波器的发展现状

1.3 钛酸锶钡材料的特点

1.4 基于BST铁电电容的电调带通滤波器

1.5 本文研究的内容

第二章 钛酸锶钡薄膜及铁电电容器的研制

2.1 钛酸锶钡薄膜的制备

2.2 BST铁电电容的研制

2.3 本章小结

第三章 梳状线电调带通滤波器的研制

3.1 微波滤波器概论

3.2 影响电调带通滤波器损耗的因素

3.3 偏压电路和隔直方法

3.4 梳状线电调带通滤波器的设计与仿真

3.5 梳状线电调带通滤波器电路版图设计

3.6 梳状线电调带通滤波器的测试

3.7 本章小结

第四章 开环耦合电调带通滤波器的研制

4.1 微带谐振器

4.2 可调带通滤波器的设计和仿真

4.3 开环耦合电调带通滤波器电路版图设计

4.4 开环耦合电调带通滤波器的制作和表征

4.5 本章小结

第五章 结论

致谢

参考文献

攻读硕士期间所取得的研究成果