腔体带阻滤波器设计与研究

发布时间：2017-07-26 23:19

  本文关键词：腔体带阻滤波器设计与研究

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【摘要】：由于无线系统的快速增长,无线电频谱在近年来已变得非常拥挤,为了避免通信系统频谱被其他系统频谱干扰,滤波器的研究与设计是实现系统性能最优化的关键。同时为了减轻共同频点的干扰影响,射频电路设计中期望在接收机的前端有一个带阻滤波器,它存在的目的是为了能过滤掉所有不想要的信号,如有源器件的杂散响应和图像频率,以及现场频率干扰等。此外,为了实现前端滤波器所造成的干扰等不良RF信号抑制的灵活性,带阻滤波器的可调谐能力是必要的。一个可重构的接收器前端需要频率灵活的设计,避免提出结构复杂,尺寸巨大,造价高昂的选频器件。因此,一个具有毫米波大功率带阻滤波器的接收机前端将是一个更具挑战性的设计。在通过阅读了大量国内外文献的基础上,对微波/毫米波滤波器的深入学习后,本文提出了一种抑制深度高,通带损耗小,便于调谐的毫米波腔体带阻滤波器。本论文的主要工作有:一、分析了滤波器的基本理论,介绍了巴特沃兹型、切比雪夫型等基本低通原型滤波器通过黑田变换由集总参数元件向分布参数元件变换的理论。二、通过仿真设计E面电感耦合以及H面电容耦合两种腔体带阻滤波器,介绍了以短路枝节技术以及模式谐振为设计思路构建的带阻滤波器。三、设计的一款腔体型带阻滤波器在结构上做到了器件的大型化,一定程度上减轻了调试工作的困难性并对高频段下滤波器的设计问题做了一定程度上的讨论。
【关键词】：腔体带阻滤波器 毫米波 结构大型化 短路枝节 电容(电感)耦合
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN713.5
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 引言9-14
• 1.1 微波滤波器的应用及研究背景9-10
• 1.2 毫米波的应用及研究意义10-11
• 1.3 毫米波带阻滤波器的国内外研究现状11-12
• 1.4 本论文主要工作及创新点12-14
• 第二章 滤波器设计理论14-28
• 2.1 滤波器类型与基本概念14-19
• 2.1.1 低通滤波器14-15
• 2.1.2 高通滤波器15-16
• 2.1.3 带通滤波器16-18
• 2.1.4 带阻滤波器18-19
• 2.2 滤波器设计的逼近方法19-24
• 2.2.1 Butterworth低通滤波器19-21
• 2.2.2 Chebyshev低通滤波器21-22
• 2.2.3 Bessel低通滤波器22-23
• 2.2.4 ellipse低通滤波器23-24
• 2.3 频率转换24-28
• 2.3.1 低通到高通的转换24-25
• 2.3.2 低通到带通的转换25-27
• 2.3.3 低通到带阻的转换27-28
• 第三章 窄带带阻滤波器设计28-38
• 3.1 窄带微波带阻滤波器的结构28-30
• 3.1.1 波导窄带带阻滤波器28-29
• 3.1.2 带状线窄带带阻滤波器29-30
• 3.2 窄带微波带阻滤波器的设计30-38
• 3.2.1 低通原型与阻抗（导纳）变换30-33
• 3.2.2 由集总元件到分布元件的频率变换33-34
• 3.2.3 单位元件和黑田变换34-35
• 3.2.4 黑田变换的微波结构形式35-38
• 第四章 毫米波腔体带阻滤波器设计38-52
• 4.1 腔体带阻滤波器的谐振与耦合分析38-44
• 4.1.1 模式分析与品质因素38-41
• 4.1.2 短路枝节加载电感耦合膜片41-43
• 4.1.3 短路枝节加载电容耦合膜片43-44
• 4.2 E面电感耦合短路枝节滤波器设计44-47
• 4.3 H面电容耦合带阻滤波器设计47-52
• 第五章 毫米波滤波器结构大型化设计52-63
• 5.1 谐振腔电感耦合设计52-54
• 5.2 加载过渡波导的滤波器结构大型化设计54-56
• 5.3 加载电容耦合的滤波器设计56-60
• 5.3.1 集总参数等效电路56-57
• 5.3.2 谐振腔之间容性耦合设计57-60
• 5.4 滤波器实物加工与测试60-61
• 5.5 结果及误差分析61-63
• 第六章 总结63-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-67

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本文编号：578859