高温超导多模滤波器设计理论研究

发布时间：2021-07-20 17:25

　　滤波器由谐振器级联而成。谐振器级联理论是滤波器设计的核心理论之一。单模谐振器级联理论已经发展成熟,高节数的单模滤波器拥有带边陡峭度高等良好性能,十分适合具有高品质因子的高温超导滤波器。较之单模谐振器,多模谐振器更加紧凑,具有小型化、集成度高等方面的优势,已经被广泛应用到多通带以及宽带等滤波器设计当中,是现代滤波器设计中的研究热点。然而长期以来,多模谐振器缺乏成熟的级联理论指导,导致多模滤波器难以通过级联高节数的多模谐振器来实现,从而影响其频率的选择性能。因此,多模滤波器设计又是现代滤波器设计的难点。针对多模滤波器面临的问题,本文给出了如下解决方案:（1）建立多模谐振器级联理论体系。搭建多模谐振器的电路模型,计算多模谐振器的频率变换公式。利用耦合矩阵推导出多模谐振器间的耦合提取公式以及外部品质因子提取公式。并利用该理论成功设计并制作出多模多通带滤波器以及多模宽带滤波器,从而验证该理论。（2）根据多模谐振器的频率变换公式,提出多模谐振器除了谐振频率外,还具有M频点这一内在参量,并且利用耦合矩阵推导出多模谐振器中M频点的提取公式。（3）利用耦合矩阵计算出滤波器在M频点处的响应,提出M频点可以... 

【文章来源】：清华大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：108 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
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第1章 引言
    1.1 课题背景与意义
    1.2 研究进展
        1.2.1 谐振器级联理论研究进展
        1.2.2 多模谐振器研究进展
        1.2.3 多模滤波器研究进展
    1.3 本章小节以及论文的主要内容
第2章 单模谐振器级联基础理论
    2.1 低通原型函数
    2.2 低通原型电路与耦合矩阵
        2.2.1 基本电路元件
        2.2.2 低通耦合电路原型
        2.2.3 耦合矩阵
        2.2.4 耦合拓扑结构
    2.3 频率变换法
        2.3.1 低通原型到低通的变换
        2.3.2 低通原型到高通的变换
        2.3.3 低通原型到带通的变换
        2.3.4 低通原型到带阻的变换
    2.4 高温超导微带带通滤波器设计
        2.4.1 从电路原型到微带电路
        2.4.2 微带电路参数提取
        2.4.3 滤波器设计与仿真响应
    2.5 本章小结
第3章 多模谐振器级联理论
    3.1 多模谐振器等价电路与频率变换
    3.2 多模级联电路参数提取
        3.2.1 M频点的提取
        3.2.2 耦合系数的提取
        3.2.3 外部耦合的提取
    3.3 M频点性质
    3.4 双模谐振器分类
    3.5 矩阵压缩理论
        3.5.1 矩阵的等价变换
        3.5.2 特定拓扑结构下的矩阵压缩
        3.5.3 M频点的产生
    3.6 本章小结
    3.7 本章附录
        3.7.1 M函数的定义与性质
        3.7.2 (3-15)式中λ的计算
        3.7.3 多模谐振器外部Q_e计算
0时,为第一类双模谐振器的证明">        3.7.4 当γ_a,γ_b>0时,为第一类双模谐振器的证明
第4章 高温超导多模多通带滤波器设计
    4.1 从多通带设计目标到多模变换函数
    4.2 高温超导双模双通带设计
        4.2.1 SLR双模双通带滤波器1
        4.2.2 SLR双模双通带滤波器2
        4.2.3 SIR双模双通带滤波器
        4.2.4 嵌套式双模双通带滤波器
    4.3 高温超导多模多通带设计
    4.4 利用矩阵压缩理论研究M频点
    4.5 本章小结
第5章 高温超导多模宽带滤波器设计
    5.1 单模宽带滤波器面临的问题
    5.2 双模宽带滤波器设计
    5.3 本章小结
第6章 结论
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3293259