C波段微带SIR滤波器研究与设计

论文摘要

随着电子、雷达、通信技术和信息化等的不断进步,对微波电路的性能要求越来越高,而作为关键射频器件的滤波器及其相关技术也得到了广泛的研究和长足的发展,并向着小型化的方向发展。已经得到很广泛应用的单片微波集成电路(MMIC)表明可以将射频有源电路(如放大器、调制解调器、变频器等)做在一块芯片上,但是对于射频滤波器这类包含了谐振单元的电路,由于自身特性的原因,缩小面积变得非常困难。由此产生了一个重要的研究方向,即缩小滤波器的体积并提高其性能,这些工作有可能在电路理论、新材料设计、新加工工艺等诸多方面开创一个新的研究对象。本论文主要针对C波段微带SIR滤波器进行了研究和设计,主要包括以下几个方面:1、介绍了阶梯阻抗谐振器(SIR)的基本原理和相关理论,分析了SIR滤波器的结构,并着重分析了其基本特性:寄生通带频率、等效电路、谐振条件和谐振长度等;2、研究两个截面的SIR滤波器和三个截面的SIR滤波器,利用SIR原理设计了U形和环形SIR滤波器;3、利用HFSS仿真软件设计仿真了两类C波段微带SIR滤波器,分析优劣;4、对比测试和仿真的结果,提出改进方案。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 SIR 带通滤波器研究的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题介绍和本文主要内容
• 第二章 滤波器设计基础
• 2.1 滤波器的类型及响应函数
• 2.2 频率变换
• 2.3 微波滤波器技术参数
• 2.4 仿真软件ADS 和HFSS 简介
• 本章小结
• 第三章 SIR 微带滤波器的研究
• 3.1 SIR 的基本结构
• 3.2 两截面阶梯阻抗谐振器基本特性的推导
• 3.2.1 两截面阶梯阻抗谐振器的谐振条件
• 3.2.2 两截面型阶梯阻抗谐振器的电长度推导
• 3.2.3 两截面阶梯阻抗谐振器的寄生通带
• 3.3 三截面阶梯阻抗谐振器的基本特性推导
• 3.3.1 三截面阶梯阻抗谐振器的谐振条件
• 3.3.2 三截面型阶梯阻抗谐振器的电长度推导
• 3.3.3 三截面阶梯阻抗谐振器的寄生通带
• 3.4 两截面与三截面阶梯阻抗谐振器的比较
• 3.5 SI R 带通滤波器设计的主要步骤
• 本章小结
• 第四章 SIR 滤波器的设计和实现
• 4.1 内部耦合的SIR
• 4.1.1 开裂环谐振器的基本结构和谐振条件
• 4.1.2 内部耦合SIR 的谐振条件
• 4.1.3 谐振时等效电路的推导
• 4.2 滤波器的设计实例
• 4.2.1 滤波器的预定指标
• 4.2.2 SIR 谐振器之间的耦合方式
• 4.2.3 两截面SIR 滤波器的模型及仿真结果分析
• 4.2.4 三截面SIR 滤波器的模型及仿真结果分析
• 4.3 SIR 滤波器测试结果和分析
• 4.3.1 相关的测试仪器
• 4.3.2 测试结果
• 4.3.3 测试结果的分析
• 第五章 总结
• 致谢
• 参考文献