超窄带带通滤波器的研究

发布时间：2017-09-02 03:00

  本文关键词：超窄带带通滤波器的研究

  更多相关文章： 波导窄带滤波器 感性膜片耦合 耦合调谐螺钉

【摘要】：微波滤波器作为现代通信系统中不可或缺的二端口元件,可在通带内使信号无损耗通过,在阻带内产生衰减,以此控制系统信号在某频率段内的响应。由于频谱资源有限,为保证各系统的正常工作,对系统中信号的频率响应提出了更高的要求。例如更好的选择性,更陡峭的带外抑制度,这样才能更好的防止信号之间的串扰。微波滤波器广泛应于各种通信系统,雷达系统和电子对抗系统中,正是由于我们对于这些系统应用的要求越来越高,因此对于系统中的滤波器的要求也越来越高。为了有更好的窄带选择性能,超窄带带通滤波器已经成为当前滤波器研究的热点。由于高功率容量和高品质因数等的优点,使得波导滤波器有着不可取代的地位。本文主要从实际工程需要进行研究设计,并在加工测试的基础上完成了撰写。在仿真设计之初,主要考虑了工程应用中对滤波器窄通带的要求,所设计模型在实际工程中的可重复性操作,以及温度变化对于超窄带带通滤波器的影响,以提高设计在实际工程中的实用性。本论文首先对滤波器的研究现状,尤其是窄带滤波器的研究现状进行了详实的介绍,重点分析不同时期微波滤波器的特点及实用性。其次介绍了滤波器设计的基本理论并重点介绍了矩形空腔谐振腔的特性和腔体滤波器膜片耦合的设计方法。再次在此前基础上设计了几种不同的超窄带带通滤波器。第一款模型设计一种波导插片超窄带滤波器,要求中心频率为10GHz,带宽100MHz,带内插损小于2dB,带外抑制大于30dB(通带外100MHz处),驻波比小于1.5。这款超窄带带通滤波器使用对称感性膜片耦合结构将一个波导谐振腔的信号耦合到下一个波导谐振腔。为了方便与外部器件连接,使用标准波导接口,为了使模型在实际工程应用时更加稳固,增加了外部固定夹板。为了减小器件的尺寸,使用了0.2mm超薄膜片,并针对这种特殊膜片提出了一种新型的耦合调谐方式。并对模型进行了加工测试,并对测试结果进行分析整理。最后本论文还仿真设计两种其他类型超窄带带通滤波器,并且仿真结果都很好符合要求。这两种模型分别为通过截止模波导耦合的4阶超窄带带通滤波器和非对称感性膜片耦合的4阶超窄带带通滤波器,得出了较好的仿真结果。
【关键词】：波导窄带滤波器 感性膜片耦合 耦合调谐螺钉
【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
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 国内外研究现状10-14
• 1.2 选题背景及选题意义14-15
• 1.3 本论文主要工作与创新15-16
• 第二章 滤波器基本理论16-33
• 2.1 矩形谐振腔的特性参数16-23
• 2.1.1 谐振频率0f16-17
• 2.1.2 TE_(101)模的品质因数17-19
• 2.1.3 矩形谐振腔中模式分析19-23
• 2.2 滤波器的设计方法23-30
• 2.2.1 传输函数23-24
• 2.2.2 切比雪夫（chebyshev）低通原型滤波器24-28
• 2.2.3 理查德变换28-30
• 2.3 矩形谐振腔的耦合结构30-33
• 2.3.1 耦合膜片30-31
• 2.3.2 谐振窗耦合31-33
• 第三章 温度对于窄带带通滤波器的影响及修正方法33-40
• 3.1 电容加载装置33-36
• 3.2 介质加载谐振腔与微调装置36-37
• 3.3 热双金属补偿装置37-39
• 3.4 热稳定材料39-40
• 第四章 矩形波导窄带滤波器设计实例40-56
• 4.1 单个矩形谐振腔的仿真分析40-42
• 4.2 截止模波导耦合腔体滤波器设计42-44
• 4.3 非对称感性膜片耦合44-47
• 4.4 对称感性膜片耦合滤波器47-54
• 4.4.1 4 阶对称感性膜片耦合滤波器47-50
• 4.4.2 3 阶对称感性膜片耦合滤波器50-52
• 4.4.3 含有短路支节的3阶滤波器52-54
• 4.5 本章小结54-56
• 第五章 对称感性膜片耦合滤波器的测试56-62
• 5.1 4 阶对称感性膜片设计加工图56-58
• 5.2 滤波器的安装与调谐测试58-62
• 第六章 总结62-64
• 6.1 本论文工作总结62-63
• 6.2 展望与以后工作目标63-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-67

【参考文献】

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本文编号：775955