宽频带可重构射频滤波器的理论与设计

发布时间：2022-11-06 18:34

　　如今无线通信技术的发展日新月异,具有选频功能的滤波器在各种通信系统中都有重要作用,而能够覆盖多个频段的可重构滤波器更是其中的热点研究方向。本文基于SIW结构,从滤波器的理论分析到实际可重构滤波器的设计开展了深入的研究工作。本文在传统的滤波器耦合矩阵综合、谐振器间耦合系数提取和输入/输出耦合结构设计的基础上,提出了谐振器可重构、耦合结构可重构、输入/输出耦合可重构的设计方法,并以此为基础设计了3款新型的可重构帯通滤波器。其中2款滤波器采用半模基片集成波导结构,半模结构和全模结构相比,其尺寸仅为全模的一半,并且其性能和全模接近。此外,半模结构也易于加载外部调谐元件。本文首先提出一款基于水平磁耦合结构的可重构滤波器,通过切换磁耦合窗口中的隔离金属柱达到带宽可调的目的。在馈线上采用磁耦合的形式,这种弱耦合结构在一定程度上可以提高阻带性能。实验测试的结果表明,该滤波器的中心频率在1.72GHz~2.13GHz范围内能够连续可调,在每个频点都能够单独地切换带宽。其次,本文提出另一款基于磁耦合结构的可重构滤波器,该滤波器结合了SIW结构和微带线,通过切换不同电长度的微带线可以改变谐振器的谐振频率。实... 

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
    1.3 作者的主要工作和论文章节的简述
第2章 射频滤波器的理论研究
    2.1 基于低通原型的频率变换
    2.2 滤波器网络的耦合矩阵综合
        2.2.1 N阶耦合矩阵的综合
        2.2.2 N+2阶耦合矩阵的综合
        2.2.3 耦合矩阵的简化
    2.3 谐振器间耦合系数的计算
    2.4 输入/输出耦合的计算
        2.4.1 频域法
        2.4.2 群时延法
    2.5 本章小结
第3章 可重构滤波器设计技术
    3.1 SIW简介
    3.2 可重构带宽技术
        3.2.1 基于磁耦合的耦合结构可重构技术
        3.2.2 基于混合电磁耦合的耦合结构可重构技术
    3.3 谐振器的可重构技术
        3.3.1 加载变容二极管的谐振器可重构技术
        3.3.2 加载微带线的谐振器可重构技术
    3.4 输入/输出耦合结构的可重构设计
    3.5 本章总结
第4章 基于磁耦合结构的可重构滤波器的设计
    4.1 可重构带宽设计
    4.2 可调的输入/输出耦合结构设计
        4.2.1 固定的输入/输出耦合设计
        4.2.2 可调Q_(ext)设计
    4.3 可调谐振腔设计
    4.4 HMSIW可重构滤波器设计
    4.5 微带与SIW结合的可重构滤波器设计
    4.6 本章小结
第5章 基于混合电磁耦合结构的HMSIW可重构滤波器设计
    5.1 可重构带宽设计
        5.1.1 垂直耦合结构分析
        5.1.2 基于垂直耦合结构的可重构带宽设计
    5.2 可调谐振器设计
    5.3 可重构输入/输出耦合结构设计
    5.4 可重构HMSIW滤波器设计
        5.4.1 可重构滤波器设计
        5.4.2 阻带的优化
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
博士论文
[1]平面小型化可调射频滤波器研究[D]. 向乾尹.西南交通大学 2013

硕士论文
[1]腔体滤波器小型化的研究与设计[D]. 吴呈龙.西南交通大学 2017
[2]高性能可调微带滤波器的分析与设计[D]. 张颖.南京理工大学 2017
[3]微带可调滤波器的研究与设计[D]. 薛正.西安电子科技大学 2015
[4]可调射频滤波器的设计与实现[D]. 陈龙.杭州电子科技大学 2015
[5]介质谐振腔体滤波器的研究与设计[D]. 王陆山.西南交通大学 2013
[6]高性能可调微波滤波器的理论与设计[D]. 毛金荣.南京理工大学 2013
[7]腔体带通滤波器的优化设计研究[D]. 冯东旭.中国计量学院 2012



本文编号：3704010