【摘要】：隨著近年來無線電的發(fā)展,頻譜資源十分稀缺,射頻模塊越來越需要有在不同頻段中運行的能力。在實現不同頻段信號共存的同時,保持甚至減小通信系統最終的尺寸是非常重要且具有挑戰(zhàn)性的。而濾波器作為系統中必不可少的無源模塊,實現其小型化和可重構是未來發(fā)展的趨勢。本文首先研究了濾波器電路綜合的一般過程,然后討論了耦合矩陣綜合過程并且對傳輸零點的拓撲結構進行了分析�；诠潭V波器的理論研究,本文介紹了一種適合射頻/微波帶通濾波器的設計方法,并設計了一款七階金屬波導濾波器。SIW與金屬波導的傳播特性和諧振耦合都非常相似,本文參考金屬波導濾波器的設計方法,研究SIW濾波器的設計過程,并設計了4款同一指標的四階SIW濾波器。對于可重構濾波器來說,不管是在理論研究方面還是設計方法方面,成果都相當匱乏。本文會在固定濾波器設計理論的基礎上,研究其中心頻率可調、帶寬可調、零點可調的設計方法。傳統的波導技術不容易實現可重構,而SIW器件作為平面結構,在繼承金屬波導優(yōu)點的同時也易實現可重構,所以本文討論了SIW結構的可重構技術。鑒于SIW結構相比其他平面結構尺寸還是較大,本文同時對SIW結構的小型化技術進行了研究,并運用于后文的可重構濾波器中。按照濾波器的理論研究和可重構方法設計出兩款符合小型化要求的可重構濾波器,這兩款濾波器都實現了頻率帶寬的全可重構。一款為可重構QMSIW濾波器,頻率可調范圍是0.78GHz-1.17GHz,每個頻點的帶寬都可重構;運用了四分之一模SIW結構,尺寸相對于全模SIW結構減少了75%,同時也運用了一種新型的SIW加載調諧器件的方法。另一款是可重構RHMSIW濾波器,頻率可調范圍是1.11GHz-1.55GHz,每個頻點的帶寬都可重構;運用了脊型半模SIW結構,尺寸減少了84%;并且可以級聯可調低通濾波器,對帶外性能進行改善。
【圖文】：

圖 2.1 全極點低通原型濾波器電路（a）并聯輸入結構（b）串聯輸入結構而包含有限零點的濾波器電路需要在原型網絡中引入諧振電路，按諧振結構類型分為兩類：并聯結構、串聯結構，，分別如圖 2.2（a）（b）所示。圖 2.1 和圖 2.2 中的“g 參數”則根據特征多項式來確定。參考文獻[56]（包含最大平坦和切比雪夫濾波器）列出了詳盡的公式，最終確定 gk。圖 2.2 有限傳輸零點的低通原型濾波器電路（a）并聯結構（b）串聯結構接下來的設計過程，在原型電路的基礎上，通過頻率、帶寬、阻抗變化推導到實際的濾波器電路中，確定最終電路圖和元件值，這就是電路綜合的一般過程。例如，設計帶通濾波器時，不能直接使用低通原型電路，需要對其進行低通-帶通變換，其變換過程如圖 2.3 所示。

圖 2.1 全極點低通原型濾波器電路（a）并聯輸入結構（b）串聯輸入結構而包含有限零點的濾波器電路需要在原型網絡中引入諧振電路，按諧振結構類型分為兩類：并聯結構、串聯結構，分別如圖 2.2（a）（b）所示。圖 2.1 和圖 2.2 中的“g 參數”則根據特征多項式來確定。參考文獻[56]（包含最大平坦和切比雪夫濾波器）列出了詳盡的公式，最終確定 gk。
【學位授予單位】：杭州電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TN713

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本文編號：2688037