基于微带线的高性能滤波器的设计

发布时间：2017-08-15 10:21

  本文关键词：基于微带线的高性能滤波器的设计

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【摘要】：近年来由于通讯科技的跨越式发展,通信方式也朝着多模式、多元化的方向发展,在有限的频段资源内,频谱变得越来越拥挤,分配到不同种类通信系统中的有用频率间距不断变窄;并且现代通讯科技也慢慢向着小型高效的目标迈进。高度集成的发展也是大势所趋,因此作为无线通信系统中最为重要的无源器件之一的微带滤波器的发展与研究显得尤为重要。通信系统的多模式发展对滤波器的性能指标提出了越来越苛刻的要求,特别是对于GSM、WLAN、WCDMA、WIMAX、Bluetooth等无线通信数据业务中使用的滤波器,对频段间的兼容性和频谱资源的利用率以及具有小尺寸、高选择性、低插损外、低功耗还对带外抑制提出了更高的要求,是以超宽带与多频带滤波器技术成为科研人员的探讨研究焦点。本文也主要以微带超宽带、多频带滤波器的设计铺展开来。主要工作内容概括如下:本设计最开始通过对国内外丰富的相关科研成果进行了细致认真的研究和总结,得出超宽带及多频带滤波器的研究热点及现状。随后,介绍了滤波器的技术参数、设计思路以及谐振器的基本理论,并详细介绍了超宽带滤波器、多频带滤波器的设计思路和几类常见的谐振器,并细致地探讨了多频带与超宽带滤波器的基本原理与设计方法。其次,介绍了如何以多模谐振器(Multi-mode Resonator,)为基础来设计超宽带滤波器。介绍了多模谐振器的频率性能,并以多模谐振器为基础上设计了两款中心频率依次是6.75/6.8GHz,带宽是7.5/7.8GHz,工作于室内超宽带系统(Indoor UWB Systems)的微带滤波器,随后在输入输出结构中引入感性耦合和容性耦合两种结构引入传输零点,通过改变感性耦合或容性耦合量来调整传输零点的位置,使通阻带的边沿更加陡峭,提高滤波器的选择性,两种结构的滤波器性能优良,并且仿真和测试结果相吻合。最后,分析了如何设计多频带滤波器。基于1/2λ枝节加载谐振器和共地1/4λ谐振器对,设计了两款高选择性三频带带通滤波器。第一款滤波器应用于GSM/WiMAX/WLAN,在输入输出结构中引入双“U”结构实现弱耦合,在相邻通带之间产生传输零点,以此改善滤波器的选择性;第二款滤波器应用于WiMAX/WLAN,采用两个完全相同的共地1/4λ谐振器对相互耦合制成。
【关键词】：带通滤波器 超宽带滤波器 多频带滤波器 多模谐振器 奇偶模分析枝节加载谐振器
【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
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-21
• 1.1 研究目的和意义10-11
• 1.2 国内外的研究近况11-19
• 1.2.1 超宽带带通滤波器研究近况11-15
• 1.2.2 多频带带通滤波器研究近况15-19
• 1.3 本文的主要内容及创新点19-21
• 第二章 微波滤波器的基本理论介绍21-32
• 2.1 滤波器的基本类型21-24
• 2.1.1 低通滤波器21-22
• 2.1.2 最平坦型22
• 2.1.3 等波纹型22-23
• 2.1.4 椭圆函数型23-24
• 2.2 滤波器设计方法综合24-27
• 2.2.1 低通到高通的转换24-25
• 2.2.2 低通到带通的转换25-26
• 2.2.3 低通到带阻的转换26-27
• 2.3 只含一类电抗元件的低通原型滤波器27-28
• 2.4 谐振器的常见类型28-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第三章 超宽带带通滤波器的设计32-45
• 3.1 引言32
• 3.2 多模谐振器的设计32-37
• 3.3 超宽带滤波器的设计37-43
• 3.3.1 基于容性源与负载耦合的超宽带滤波器37-40
• 3.3.2 基于感性源与负载耦合的超宽带滤波器40-43
• 3.4 本章小结43-45
• 第四章 多通带带通滤波器的设计45-63
• 4.1 引言45-46
• 4.2 双模及三模谐振器的设计46-52
• 4.3 三频带滤波器的设计52-61
• 4.3.1 基于枝节加载型谐振器的带通滤波器52-59
• 4.3.2 基于共地四分之一波长谐振器对的带通滤波器59-61
• 4.4 本章小结61-63
• 第五章 总结63-65
• 致谢65-66
• 参考文献66-70
• 攻读硕士学位期间取得的成果70-71

【参考文献】

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1 颜永庆;移动通信发展的回顾及展望[J];江苏通信技术;2005年04期

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本文编号：677659