基于可重构耦合矩阵的射频可调滤波器的研究与设计

发布时间：2022-04-23 20:27

　　滤波器是无线通信系统中必不可少的无源器件,随着未来可重构无线通信系统的提出,可调滤波器及其小型化的研究引起了越来越多的关注。但是,目前对可调滤波器的研究还仅限于滤波器设计层面,缺乏理论指导,极大地限制了可调滤波器的进一步发展。本文基于传统固定式滤波器的综合方法,提出了一种新型的可重构耦合矩阵。并通过对低通原型的电路网络研究,综合设计出基于巴特沃斯低通原型和切比雪夫低通原型的可重构耦合矩阵。该耦合矩阵含有带宽变量元素,适用于任意阶数的可调带通滤波器设计。在可重构耦合矩阵的基础上,研究了可重构耦合系数与可调元器件之间的映射关系,通过找到中间变量关系,将含有变量元素的耦合矩阵与实际可以物理实现的变容二极管相联系,从而实现了可调滤波器的设计。为了获得更紧凑的结构,本文研究了目前谐振腔小型化的方法,利用复合左右手传输线（CRLH TL）和四分之一模基片集成波导（QMSIW）谐振腔,提出了一款小型化谐振腔结构（CRLH-QMSIW）。并设计了一款二阶紧凑型高带外抑制的带通滤波器,该滤波器在带外具有三个传输零点的良好特性的前提下,还具有较小的体积及良好的通带性能。基于上述提出的可重构耦合矩阵理论及小... 

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 射频可调滤波器国内外研究历史及现状
        1.2.1 射频可调滤波器的调谐形式
        1.2.2 射频可调滤波器的谐振腔形式
    1.3 本论文的结构安排
第2章 可重构耦合矩阵的研究及实现
    2.1 滤波器的综合理论
        2.1.1 滤波器的基本类型和原型函数
        2.1.2 电路网络综合方法
    2.2 N阶可重构耦合矩阵综合
        2.2.1 可重构耦合矩阵综合
        2.2.2 可重构耦合矩阵综合举例及MATLAB实现
    2.3 耦合矩阵元素与调谐元件的映射
        2.3.1 主耦合系数提取
        2.3.2 主耦合系数与调谐元件的映射
        2.3.3 输入/输出外部品质因素Q_e的提取
        2.3.4 输入/输出耦合系数与调谐元件的映射
    2.4 本章小结
第3章 SIW谐振腔小型化技术研究
    3.1 SIW谐振腔结构
    3.2 目前SIW谐振腔小型化技术
        3.2.1 HMSIW,QMSIW,EMSIW谐振腔
        3.2.2 CSRR(SICSRR)-SIW谐振腔
        3.2.3 SW-SIW谐振腔
    3.3 CRLH-QMSIW小型化谐振腔设计
    3.4 二阶紧凑型高带外抑制带通滤波器的设计与实现
    3.5 本章小结
第4章 基于切比雪夫低通原型的可调滤波器实现
    4.1 基于二阶切比雪夫低通原型的可重构耦合矩阵综合
    4.2 频率可调谐振腔设计
    4.3 谐振腔之间的可调耦合设计
    4.4 输入/输出可调耦合设计
    4.5 二阶可调带通滤波器的设计与实现
    4.6 本章小结
第5章 基于巴特沃斯低通原型的可调滤波器实现
    5.1 基于四阶巴特沃斯低通原型的可重构耦合矩阵综合
    5.2 频率可调谐振腔设计
    5.3 谐振腔之间的可调耦合设计
    5.4 输入/输出可调耦合设计
    5.5 四阶可调带通滤波器的设计与实现
    5.6 本章小结
第6章 总结与展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]中心频率和3dB带宽可重构的SIW滤波器设计[J]. 陈麟云,游彬,鲁诗诗.  杭州电子科技大学学报(自然科学版). 2018(06)



本文编号：3647924