濾波器作為頻率選擇器件在微波通信系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用,微波通信系統(tǒng)的集成化發(fā)展則對(duì)濾波器小型化提出了更高的要求。濾波器集成化、小型化成為目前該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。首先,論文介紹了濾波器的應(yīng)用背景及國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,提出了本論文的研究意義及研究?jī)?nèi)容。在闡述廣義切比雪夫?yàn)V波器數(shù)學(xué)模型及交叉耦合矩陣綜合理論的基礎(chǔ)上,通過(guò)頻變耦合量融入到傳統(tǒng)交叉耦合矩陣中,推導(dǎo)形成頻變耦合矩陣,為后面新型濾波器電路的研究奠定了理論基礎(chǔ)。其次,論文提出一種閉合環(huán)結(jié)構(gòu)的階梯阻抗諧振器(SIR)結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)采用閉合傳輸線替代傳統(tǒng)階梯阻抗諧振器的低阻抗傳輸線,通過(guò)在閉合環(huán)中可嵌入SIR諧振器高阻抗線及其他諧振結(jié)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)諧振器之間的混合電磁耦合,解決了高選擇濾波器的小型化問(wèn)題�；谠摥h(huán)形SIR諧振結(jié)構(gòu),分別研究分析了二階混合耦合濾波器、三階混合交叉耦合濾波器及四階盒型混合耦合濾波器,該濾波器具有結(jié)構(gòu)更加緊湊、帶外傳輸零點(diǎn)可控等特點(diǎn);通過(guò)在該閉合環(huán)SIR結(jié)構(gòu)中內(nèi)嵌加載枝節(jié),可以更加靈活控制SIR諧振器的諧波頻率,并基于該諧振結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一系列單層和多層雙頻帶帶通濾波器,通過(guò)在濾波器通帶附近引入多個(gè)傳輸零點(diǎn),改善了雙頻帶帶通濾波器的頻率選擇特性。再次,論文將混合電磁耦合運(yùn)用到基片集成波導(dǎo)(SIW)結(jié)構(gòu)的濾波器中,研究了多層六邊形SIW濾波器和單腔六邊形雙模SIW濾波器。通過(guò)分析六邊形SIW諧振腔的電場(chǎng)和磁場(chǎng)分布,確定了多層六邊形SIW腔中模式激勵(lì)的結(jié)構(gòu)形式及實(shí)現(xiàn)方式,實(shí)現(xiàn)了具有混合耦合的多層SIW濾波器。在此基礎(chǔ)上,充分利用SIW諧振器具有多模傳輸?shù)奶攸c(diǎn),通過(guò)輸入輸出耦合線非共軸和上下諧振腔間的拱形耦合縫將混合耦合引入源/負(fù)載(S/L)耦合路徑中,實(shí)現(xiàn)了諧振腔的雙模耦合方式,使具有多個(gè)有限傳輸零點(diǎn)的單腔六邊形SIW雙�；旌像詈蠟V波器選擇性更高。最后,論文研究了混合電磁耦合濾波器在天線中的應(yīng)用,提出一種基于λ/2閉合環(huán)諧振器的寬帶濾波巴倫,并運(yùn)用奇偶模阻抗特性分析法對(duì)多層寬帶濾波巴倫進(jìn)行了理論分析。通過(guò)將寬帶濾波巴倫和準(zhǔn)八木天線集成,實(shí)現(xiàn)了一種具有濾波功能的端射小型化天線。該濾波天線帶寬較寬,具有邊緣選擇性高,結(jié)構(gòu)緊湊,輻射效率高等特點(diǎn)。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類(lèi)】：TN713
【部分圖文】：

圖 1-1 “電磁分路耦合”[55]濾波器臺(tái)灣的 Kuo 等人[56]通過(guò)帶通頻率變量?jī)?yōu)化綜合法對(duì)采用半切比雪夫混合耦合濾波器進(jìn)行了準(zhǔn)確設(shè)計(jì)，為電磁耦合系計(jì)算方法。2008 年華南理工大學(xué)褚慶昕[57]獨(dú)立提取了電耦了一種開(kāi)環(huán)混合電磁耦合濾波器，提供了一種分別提取電10 年，華南理工大學(xué)王歡等人[58]修正了傳統(tǒng)電磁耦合系偶模分析重新定義了這兩個(gè)參數(shù)。此外，他還對(duì)混合電磁建立了混合耦合濾波器的綜合理論。2009 年褚慶昕、王歡磁場(chǎng)耦合實(shí)現(xiàn)了一種具有可控零點(diǎn)的非對(duì)稱(chēng)響應(yīng)同軸腔體大學(xué)龔科等利用雙層基板實(shí)現(xiàn)了一種 Ka 波段基片集成波W腔上面的短截耦合微帶線，實(shí)現(xiàn)可控的混合耦合[60]。2等人改進(jìn)四階 SIR 交叉耦合濾波器的諧振器，通過(guò)增加耦在帶外新增多個(gè)零點(diǎn)，在緊湊的體積下獲得了高選擇性[6使濾波器向毫米波和太赫茲頻段發(fā)展，文獻(xiàn)[62]采用MEM

電子科技大學(xué)博士學(xué)位論文器研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。SIR 這種結(jié)構(gòu)首先由日本學(xué)者 M. Makimoto 和 S. Yamashita 于1979 年提出[65]。，通過(guò)實(shí)現(xiàn)一種同軸 SIR 雙工器，他們證明了 SIR 在不減小諧振器無(wú)載 Q 值的情況下能縮短長(zhǎng)度。SIR 諧振器由阻抗不等的傳輸線級(jí)聯(lián)而成，分為λ/2 階梯阻抗諧振器和λ/4 階梯阻抗諧振器，其中λ/4 階梯阻抗諧振器位于高阻抗線一端接地，如圖 1-2 所示。

(a) (b) (c)圖 1-2 UIR 和 SIR 諧振器(a)λ/4 UIR；(b)λ/4 SIR；(c)λ/2 SIR； 1-2（a）是用來(lái)對(duì)比的等阻抗諧振器（Uniform-Impedance Re圖 1-2（b）是λ/4 SIR，圖 1-2（c）是λ/2 SIR。容易看出等效的UIR 長(zhǎng)度縮短了，所以用λ/4 SIR 來(lái)設(shè)計(jì)濾波器能縮小體積[66-69夫?yàn)V波器理論的發(fā)展，有關(guān)廣義切比雪夫?yàn)V波器小型化的研究現(xiàn)有關(guān) SIR 的多個(gè)研究熱點(diǎn)。例如，采用 SIR 實(shí)現(xiàn)具有高選擇器[70-76]；采用 SIR 發(fā)夾線結(jié)構(gòu)進(jìn)一步減小濾波器的尺寸[77-80]；復(fù)雜耦合的結(jié)構(gòu)緊湊的準(zhǔn)橢圓函數(shù)濾波器[81-82]使用地缺陷技術(shù)用來(lái)增加耦合或提高遠(yuǎn)端抑制[83-89]。

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1 ;網(wǎng)絡(luò)、濾波、濾波器[J];電子科技文摘;2000年06期

2 Richard Kurzrok;;具有低通響應(yīng)的可調(diào)濾波器電路[J];電子設(shè)計(jì)技術(shù);2001年11期

3 ;你問(wèn)我答[J];電子制作;2001年03期

4 楊繼深;電源線濾波器的正確使用[J];安全與電磁兼容;2002年04期

5 ;網(wǎng)絡(luò)、濾波、濾波器[J];電子科技文摘;2002年11期

6 ;網(wǎng)絡(luò)、濾波、濾波器[J];電子科技文摘;2003年03期

7 范穎鵬,杜正偉,龔克,張肅;平面波照射下屏蔽腔內(nèi)濾波器的分析[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年10期

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本文編號(hào)：2809890