频率及带宽全可调SIW滤波器设计
本文选题：全可调滤波器 + 半模基片集成波导滤波器 ； 参考：《杭州电子科技大学》2017年硕士论文
【摘要】：随着无线通信技术的发展,对于能够实现多频段覆盖的可重构通信系统的需求越来越迫切,而作为其中关键器件的可重构滤波器研究也越来越受到关注。本文从理论分析到实际设计对SIW可调滤波器展开了相关研究。首先,在传统滤波器设计的理论基础上,从电路网络以及基于低通电路原型的耦合网络出发,将传统的J/K变换器以及耦合系数ijM转化为关于频率的函数J(?),K(?)以及()ijM?,为可调滤波器设计提供了理论指导。本文基于可调滤波器的设计理论,从可调谐振腔设计,到可调耦合设计——腔体间耦合可调、输入输出耦合可调设计等,提出了两款新型的带宽及频率全可调滤波器。本文首先设计实现了一款半圆形金属片加载的HMSIW全可调滤波器,该滤波器引入了半模结构思想,使之相比传统的全模结构尺寸缩小了一半,同时半模结构也为加载调谐器件和馈线设计提供了一定的物理空间;创新性地引入了金属半圆片,使得谐振腔尺寸能够进一步减小,并且带来了提高调谐精度,降低调谐器件选型难度的优势。测试结果与仿真结果良好吻合,无论是调谐范围还是腔体Q值(插入损耗)方面都可达到甚至超过目前国内外文献中设计的可调SIW滤波器的性能指标。其次,本文设计实现了一款SIW滤波器与微带线相结合的滤波器,利用开关切换不同电长度的微带线实现频率调谐以及通过开关切换耦合窗口处的金属通孔的方式实现带宽调谐。经测试验证可实现多频段及多带宽切换。该可调滤波器采用多层板工艺,在不增加谐振腔尺寸的情况下,将微带线与“类同轴线”SIW谐振腔结合在一起,充分结合了微带线结构的灵活多变以及SIW结构的高Q值,为以后结合微带和SIW结构设计可调滤波器提供了新思路。在通带设计的基础上,本文提出了阻带设计概念,设计了一款新型的“凹形”全可调滤波器,采用了两种方案优化阻带性能,一是利用多阶交叉耦合引入传输零点,在传统的四阶交叉耦合基础上又增加了腔间电磁混合耦合额外引入传输零点,多传输零点大大提高了通带选择性,改善了阻带性能。另一种引入多传输零点的低通滤波器与带通滤波器级联,并且实现低通滤波器的截止频率以及传输零点可调来对随带宽及频率调谐变化的寄生通带进行微调。经测试验证可实现较高寄生抑制及较宽的阻带性能。本文所设计的滤波器测试结果与仿真结果一致,达到了预期设计指标。且经与相关的参考文献中提出的可调滤波器的性能对比可看出,本文所设计的滤波器达到甚至超过了目前国内外现有的SIW可调滤波器的水平。
[Abstract]:With the development of wireless communication technology , the need for reconfigurable communication system with multi - band coverage is more and more urgent , and the research of reconfigurable filter is more and more concerned .
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN713
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，本文编号：1934146
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