【摘要】：微帶濾波器具有體積小、成本低、加工簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì),被廣泛應(yīng)用于小型微波電路中。微波電路的高速發(fā)展對(duì)微帶濾波器的濾波特性提出了更苛刻的要求。部分研究表明,分形結(jié)構(gòu)可以改變甚至提升微帶濾波器的濾波特性。本文在介紹微波濾波器和分形理論的基礎(chǔ)上,研究了三種分形結(jié)構(gòu)對(duì)微波濾波器濾波特性的影響。論文的研究對(duì)于實(shí)際應(yīng)用有一定的參考價(jià)值,同時(shí)也為濾波器的分形化設(shè)計(jì)提供了一定的理論依據(jù),具有進(jìn)一步研究的價(jià)值和意義。主要工作如下:第一將矩形貼片濾波器、圓形貼片濾波器以及環(huán)形貼片濾波器的特定邊界用科赫曲線結(jié)構(gòu)替代,發(fā)現(xiàn)科赫曲線分形可以使諧振頻率有微小的變化,根據(jù)曲線伸展的方向和所處結(jié)構(gòu)中的位置的不同,諧振頻率可能增加或者減小,但其變化量一般不超過2%。它還可以使通帶帶寬減小,減小量在50%左右,以及提高帶外抑制,使濾波曲線變得陡峭。另外,還得到了不同尺寸的科赫曲線對(duì)濾波器中心頻率和通帶帶寬的影響規(guī)律。第二用皮亞諾分形結(jié)構(gòu)的貼片代替無分形結(jié)構(gòu)的濾波器貼片,發(fā)現(xiàn)皮亞諾分形可以大幅降低諧振器的諧振頻率,降幅達(dá)到65%;另外它還使得通帶帶寬減小70%左右。結(jié)合科赫曲線和皮亞諾分形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一款交指帶通微帶濾波器并取得了優(yōu)化性能的效果。第三在三角形貼片濾波器中加入謝爾賓斯基三角形結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)謝爾賓斯基三角形可以大幅展寬諧振器的通帶范圍,展寬幅度超過300%,而它的諧振頻率只有稍微的增加。設(shè)計(jì)了一款等腰三角形帶通濾波器,并研究了謝爾賓斯基三角形結(jié)構(gòu)的參數(shù)對(duì)濾波器中心頻率和通帶帶寬的影響規(guī)律。
【學(xué)位授予單位】：云南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN713
【圖文】：

波器的網(wǎng)絡(luò)綜合，就是對(duì)端口接相等阻抗的集總無耗低通濾波行歸一化，接著通過幅度與頻率的轉(zhuǎn)換，由此得到確定阻抗水波器網(wǎng)絡(luò) 這種方法使得實(shí)際濾波器設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)單了，與它的率范圍無關(guān) 在低通原型濾波器中，它的終端電阻被歸一化為歸一化為 1 rad/s，就是說它的通帶范圍為1 0到 是理想濾波器，也不可能在全部通帶范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無損耗，否則背 但是，零損耗可以存在在有限個(gè)頻率上 在這些被叫做反由于反射功率為零，所以信號(hào)無損耗傳輸 明顯地，全部濾波點(diǎn)都包含在在通帶范圍內(nèi)，并且濾波器原型網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)參數(shù)包的最大值[33] 使用無耗元件可以使綜合過程簡(jiǎn)化，可以在無耗波器損耗的影響，在損耗很小的時(shí)候其綜合的準(zhǔn)確程度更高 ，基于無耗原型網(wǎng)絡(luò)的濾波器設(shè)計(jì)方法是完全適用的 本節(jié)主通原型濾波器函數(shù)的電路理論近似法 2.1 給出了包含電阻終端的一個(gè)無耗二端口網(wǎng)絡(luò) 這是一個(gè)具雙終端濾波網(wǎng)絡(luò)的常見表示方式

因此若1122 +++nnnccncddK （ 0處多項(xiàng)式結(jié)果為零，則 01c 類似地，將更高階項(xiàng)的系數(shù)設(shè)階導(dǎo)數(shù)都為零 因此，由條件(3)可得( )nnnK c （后由條件(4)可得 nc 經(jīng)過總結(jié)，上式可寫為( )nnK （中 為波紋因子，它定義了通帶內(nèi)的最大幅度響應(yīng) 由此可得最大幅度響應(yīng)為( ) ( )nHjKj2222 1 + 1+ （果選取 為 1，則表示半功率點(diǎn)處的截止頻率歸一化為 1 圖 2.2最大平坦濾波器的幅度響應(yīng)

的全部零點(diǎn)都分布在區(qū)間(-1,1)內(nèi)；區(qū)間 - 1 x 1內(nèi)， 的值在 1 之間振蕩；( )1 +1nT 數(shù)的幅度響應(yīng)如圖 2.3 所示，nT 通過推導(dǎo)能得到[36]( ) ( )Txnxncos arccos超越函數(shù)就是著名的切比雪夫多項(xiàng)式 由這個(gè)多項(xiàng)式得到的夫?yàn)V波器 式（2.18）的遞歸關(guān)系為( ) ( ) ( )TxxTxTxn 1nn12+ ( )10T x且( )Txx1，可以產(chǎn)生任意階的切比雪夫多項(xiàng)式 例夫多項(xiàng)式經(jīng)過推導(dǎo)可得( )T x4x3x33 式的根為 0 和 j0.8660 圖 2.4 所示為三階切比雪夫?yàn)V波器

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 李紫怡;楊維明;胡成康;朱星宇;彭菊紅;;基于Hilbert分形缺陷地結(jié)構(gòu)的微帶低通濾波器[J];電子元件與材料;2015年04期

2 李紫怡;楊維明;謝綽;朱星宇;彭菊紅;;基于分形耦合結(jié)構(gòu)的微帶帶通濾波器設(shè)計(jì)[J];固體電子學(xué)研究與進(jìn)展;2014年05期

3 李天鵬;王光明;梁建剛;;新型Koch島分形耦合微帶線帶通濾波器[J];電訊技術(shù);2011年03期

4 楊維明;吳姣;張勁;陳軍;楊安勝;;基于分形技術(shù)的階躍阻抗微帶低通濾波器設(shè)計(jì)[J];電波科學(xué)學(xué)報(bào);2010年05期

5 王傳聲;葉天培;王正義;;LTCC技術(shù)在移動(dòng)通信領(lǐng)域的應(yīng)用[J];電子與封裝;2002年03期

6 王東升,湯鴻霄,欒兆坤;分形理論及其研究方法[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2001年S1期

7 熊予瑩,康琳,吳培亨;高溫超導(dǎo)濾波器在現(xiàn)代移動(dòng)通信中的應(yīng)用[J];移動(dòng)通信;2001年01期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 金小玲;基于數(shù)理形式語言的分形理論在展示設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[D];南京航空航天大學(xué);2016年

2 李維維;基于DSP的參數(shù)在線配置濾波器[D];西安工程大學(xué);2015年

3 曹健;準(zhǔn)集總參數(shù)微波無源器件的研究與設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2014年

4 沈闊;基于LTCC技術(shù)的微波無源電路小型化研究[D];電子科技大學(xué);2014年

5 李廳;小型化微帶濾波器的研究與設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2014年

6 王勝;新型太赫茲波導(dǎo)濾波器的研究[D];電子科技大學(xué);2014年

7 曾文輝;W波段測(cè)量輻射計(jì)接收機(jī)設(shè)計(jì)[D];南京理工大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2781828