微波小型化平衡式带通滤波器的设计

发布时间：2018-09-12 16:41

【摘要】：高集成度和复杂的系统环境是现代微波通信系统的两大主要特征。于是,来自系统内部各种器件的电磁串扰及系统外部的干扰会极大地影响微波通信系统的性能。因此,平衡式电路在现代通信系统中变得越来越重要。对于传统的单端式微波通信系统,滤除噪声主要依靠系统中的滤波器。然而,单端的滤波器只能滤除通带外的噪声,对通带内的噪声无法进行有效抑制。与传统单端式滤波器相比,平衡式滤波器既可以像单端式滤波器一样滤除带外的噪声,还可以通过对共模信号的抑制来实现对带内噪声的抑制。这就能够大大地提高微波通信系统的灵敏度。本文首先阐述了平衡式带通滤波器的重要作用以及当前国内外平衡式滤波器的研究现状。然后,分析研究了平衡式电路的混合模S参数理论以及目前微波滤波器的设计方法。为解决当前微波通信系统中平衡式带通滤波器尺寸仍然较大的问题,我们研究并设计了几款小型化的平衡式带通滤波器,且这些滤波器在实现共模抑制均未加载集总元件或开短路枝节。首先介绍了单端结构的微带到槽线的过渡,并对其原理进行了深入地研究及讨论。基于该过渡结构,设计了基于多层板技术的平衡式微带到槽线的过渡。以该平衡式过渡结构为基础,设计了一款小型化的宽带平衡式滤波器。该滤波器具有紧凑的尺寸、极小的插入损耗及宽带的共模抑制。然后,以此滤波器为基础,设计了一种双通带独立可控平衡式带通滤波器。与之前设计的宽带平衡式滤波器相比,其在尺寸上几乎保持不变。最后,为了进一步实现平衡式带通滤波器的小型化,将双模技术与阶跃阻抗谐振器相结合,设计了一款尺寸更为紧凑的平衡式双模带通滤波器。由于该滤波器的差模、共模的等效电路的响应分别为带通、带阻响应。因此,该小型化双模平衡式带通滤波器实现了良好的差模响应及共模抑制。本文中,所设计的几款小型化平衡式带通滤波器均可应用于小型化平衡式微波通信系统中。
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【学位授予单位】：南通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN713.5

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