EMC微波带阻滤波器的研究与设计

发布时间：2020-08-10 19:39

【摘要】：目前电子设备所处的电磁环境越来越恶劣,电磁兼容设计已经成为电子设备设计过程中考虑的关键问题,微波组件存在着一定的电磁泄漏,这也导致电子设备的电磁兼容设计存在严重的挑战。现代微波系统设计中,滤波技术在保证电子设备不受电磁干扰和分离提取可用信号等方面发挥着重要作用。相对于带通滤波器来说,带阻滤波器具有承受功率大、插入损耗低等优势,这种优势使得其除了可以用于指定频段中窄带信号需要高衰减的地方,还可以在电磁兼容系统测试等方面发挥作用。寄生响应问题在微波滤波器设计中广泛存在,这一现象出现的原因是微波滤波器设计所采用的分布参数元件存在着周期性效应,这在带阻滤波器的响应中会表现为出现多个寄生阻带,寄生阻带的存在限制了带阻滤波器的上通带带宽,如果采用存在寄生响应的滤波器来抑制强干扰信号,则有可能导致工作信号无法正常传输;如果将其应用于电磁兼容测试中,将无法提取出所有测试信号。同时,现代微波/射频系统中,为了保证整个系统损耗较小,经常设备结构较为紧凑,这就导致对滤波器尺寸也有一定要求,因此,滤波器小型化也是滤波器设计过程中需要考虑的重要问题。综上所述,在设计EMC微波滤波器时,抑制滤波器寄生响应和使其小型化有重要的研究意义。本文的主要工作就是研究如何抑制带阻滤波器的寄生响应和微波带阻滤波器小型化问题。主要研究内容如下:(1)研究了阶梯阻抗(SIR)的基本特性,提出了具有耦合结构的SIR带阻滤波器,该结构采用平面带状线实现,通过分析和调整阻抗比、耦合系数等结构参数,能稳定地将寄生阻带控制在带阻滤波器中心频率的6倍频以外,该结构适合对寄生阻带要求较远,阻带抑制较低的带阻滤波器设计。(2)在研究原有的发夹线型微带线SIR带阻滤波器的基础上,提出了改进的SIR新型微带线发夹型带阻滤波器结构,通过添加接地孔和一定形状大小的开路支节,其能将原本发夹型带阻滤波器位于2倍中心频率处的寄生阻带推远至3.3倍频,该结构适合于对小型化要求较高,虽然对带阻滤波器上通带有要求但不是太高的情况。(3)设计并实现了一款矩形同轴谐振腔结构的宽上通带带阻滤波器,该带阻滤波器能将寄生阻带推远至中心频率的5.5倍频率处,采用同轴腔结构制造的滤波器具有较高的Q值、较大的承受功率,所以该结构适合对功率有所要求,并对抑制寄生响应有较高要求的情况。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN713.5

【参考文献】