微带线型带通滤波器的研究

摘要

近年来，随着个人无线通信的快速发展，人们对无线终端产品提出了小型化与高性能的要求，而带通滤波器（BPF）作为收发系统中必不可少的一个模块，其性能与尺寸直接影响着整个收发系统的特性。本文对微带带通滤波器的新型结构、高性能、小型化进行了研究与分析，主要内容为：
　　1.简述了微波滤波器的发展历史与现状，介绍了滤波器的基本原理以及如何利用低通原型参数来设计集总参数滤波器和微带线带通滤波器的方法。
　　2.重点分析了半波长阶梯阻抗谐振器，即SIR谐振器的结构和特性，在此基础上，设计了三款性能优良、实用性强的微带带通滤波器，分别是：S波段具有宽阻带特性的微带SIR-BPF，主要利用SIR谐振器的终端电容间隙耦合，使寄生通带的位置向后移动了00.6 f，远离了中心频率，并间接抑制了二次谐波，可用于混频器的前端；C波段具有抑制第二寄生通带特性的SIR-BPF，采用了发卡型滤波器结构，并通过增加衰减枝节，有目的性地抑制第二寄生通带，其衰减达到16.5 dB，可应用于超宽带收发系统；设计了仿发卡型的平行耦合微带BPF，利用SIR谐振单元改良了传统的半波长平行耦合微带BPF，即仿发卡型，大大缩小了滤波器尺寸，同时提高了阻带性能。
　　3.设计出了可用于无线局域网的双通滤波器，中心频率为2.4GHz和5.2GHz，采用的是具有慢波特性的开口环SIR谐振器，输入、输出是高低阻抗变换器网络，其中心插损分别为1.7 dB和2.4 dB。
　　4.利用ADS、HFSS、Solidwork、AutoCAD等软件完成了以上四款滤波器的设计、加工、测试及调试工作，测试结果表明，滤波器满足设计指标，能用于实际电路中。

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第一章 引言

1.1 课题研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 设计工具—ADS

1.4 本文主要工作

第二章 滤波器的基本原理及设计方法

2.1 微波滤波器的基本概念

2.2 归一化低通原型滤波器

2.3 含有阻抗（导纳）倒置变换器的微带带通滤波器（BPF）

2.4 本章小结

第三章 微带线带通滤波器的设计

3.1 半波长阶梯阻抗谐振器（SIR）的基本结构和特性

3.2 具有宽阻带特性的微带SIR-BPF

3.3 具有抑制第二寄生通带特性的微带SIR-BPF

3.4 具有仿发卡型小型化特性的平行耦合SIR-BPF

3.5 本章小结

第四章 微带线双通带带通滤波器的设计

4.1 慢波结构谐振器分析

4.2 耦合结构设计

4.3 滤波器的输入输出结构设计

4.4 S、C波段双通带SIR-BPF的加工与测试

4.5 本章小结

第五章 结论

致谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果