超宽带微带高通滤波器

发布时间：2017-09-09 00:33

  本文关键词：超宽带微带高通滤波器

  更多相关文章： 高通滤波器 DGS结构 短路枝节 悬置带线 传输零点

【摘要】：超宽带(Ultra-wideband,简称UWB)被正式批准能够用于商业领域以来,适用于该频段的微波射频器件得以迅速发展。微波高通滤波器是一种能够使信号频率大于其截止频率cω的那部分分量无衰减的通过,而对小于频率cω的信号分量大大抑制的微波器件。高通滤波器一般由半集总元件和分布式元件周期性加载而成。但是由于周期性结构的周期性频率响应,在实际应用中根本不存在理想的高通频率响应,所以我们平时所说的高通滤波器实际为赝高通滤波器。虽然截至目前为止,国内外已有很多专家学者对高通滤波器进行了研究与设计,但是同时也出现了一些问题,比如带宽不够宽,带外抑制不够好等等。因此,本文的首要目的是设计出带宽足够宽的微波滤波器,同时其他指标优异。本文的主要工作如下:1.利用地缺陷结构(DGS结构)、短路和开路枝节设计微带高通滤波器。DGS结构能通过改变传输线的等效介电常数来改变等效电感以及电容的值。另外如果两段传输线的物理尺寸相等,其电长度会比一般的传输线更加长一些。所以在相同电长度的情况下,那么传输线的物理长度自然就要缩短,即实现了小型化的需求。同时设计利用了开路枝节来产生传输零点。测试结果得到了133%的相对带宽,并且在带外有了一定的抑制。2.利用悬置带线具有低插入损耗和宽带宽等特点来设计高通滤波器。由金属贴片之间的耦合电容与T型电感构成串联谐振电路,这样就会在带外产生相应的传输零点,从而带外得到了很好的抑制。最终测试得到了133%的相对带宽,并且在带外800 MHz时达到了40 dB的抑制。
【关键词】：高通滤波器 DGS结构 短路枝节 悬置带线 传输零点
【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】：TN713.4
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 超宽带微带高通滤波器的背景与研究意义9-10
• 1.2 超宽带微带高通滤波器的国内和国外发展现状10-14
• 1.3 论文主要研究内容与创新14-15
• 第二章 高通滤波器的基本设计原理15-28
• 2.1 滤波器的主要参数指标15-16
• 2.2 低通原型滤波器16-21
• 2.2.1 低通原型滤波器的结构19
• 2.2.2 最平坦低通原型滤波器19-20
• 2.2.3 切比雪夫低通原型滤波器20-21
• 2.3 滤波器的转换21-24
• 2.3.1 低通原型到低通的变换22-23
• 2.3.2 低通原型到高通的变换23
• 2.3.3 低通原型到带通的变换23-24
• 2.3.4 低通原型到带阻的变换24
• 2.4 滤波器的微波实现24-27
• 2.4.1 理查德变换25-26
• 2.4.2 分布元件电感与电容的实现26-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第三章 DGS结构的超宽带微带高通滤波器28-43
• 3.1 DGS结构28-30
• 3.1.1 DGS结构的概念28
• 3.1.2 常见的DGS结构28-30
• 3.2 微带线特性阻抗的计算30-31
• 3.3 DGS结构超宽带高通滤波器的设计31-39
• 3.3.1 一单元高通滤波器的设计32-33
• 3.3.2 八单元高通滤波器的设计33-34
• 3.3.3 高通滤波器的带外抑制34-38
• 3.3.4 带K接头滤波器的仿真38-39
• 3.4 滤波器的加工与测试39-42
• 3.4.1 加工图纸39-41
• 3.4.2 实物测试41-42
• 3.4.3 误差分析42
• 3.5 本章小结42-43
• 第四章 悬置带线超宽带高通滤波器43-55
• 4.1 悬置带线的特点43-44
• 4.2 悬置带线特性阻抗的计算44-46
• 4.3 电感和电容悬置带线的实现方法46-47
• 4.4 悬置带线超宽带高通滤波器的设计47-51
• 4.4.1 建模及优化47-49
• 4.4.2 接头的设计49-51
• 4.5 滤波器的加工与测试51-54
• 4.5.1 加工图纸51-53
• 4.5.2 实物测试53-54
• 4.5.3 误差分析54
• 4.6 本章小结54-55
• 第五章 结束语55-57
• 5.1 论文总结55
• 5.2 后续工作展望55-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-61

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