论文摘要
随着无线通信和移动通信技术的迅猛发展,现代微波、毫米波系统正在迅速向小型化、轻量化、高可靠性、多功能性和低成本的方向发展。作为系统重要的组成部分,如何提供小型化高性能的滤波器倍受关注,许多研究者做了一系列卓有成效的工作。椭圆或准椭圆型滤波器因其响应中具有有限频率传输零点故能满足这些要求。围绕这个主题,作者分别从谐振器、耦合方式、电磁材料三个角度,研究了多种类型的新型具有准椭圆特性结构紧凑性能优越的滤波器。论文的工作内容主要包括:首先,谐振器是滤波器的基本单元。提供小型化高性能的谐振器有助于实现小型化和高性能的滤波器。本文提出了一种新型准集总元件谐振器,它既具有结构紧凑的优点,又能够引入传输零点构成准椭圆特性响应;本文也提出了一种由半波长传输线加入微扰构成的双模谐振器,并对它的传输零点技术做了全面系统的研究,这种双模谐振器相比传统的环形双模谐振器有更加紧凑的尺寸;本文提出了一种由半波长传输线加载并联串联LC电路构成的多模谐振器并对其在宽带滤波器的应用进行了研究;论文对一种复合谐振器及其在双通带滤波器设计中的应用进行了研究。围绕这几种谐振器的谐振特性,及如何应用它们实现具有准椭圆特性响应的滤波器,作者做了一系列理论分析和设计实践,实验证明,运用这几种谐振器制作的滤波器结构紧凑、性能优越。其次,通过交叉耦合在滤波器响应中引入有限频率传输零点实现具有准椭圆特性响应的滤波器,是设计小型化高性能滤波器的有效途径。通过在两个相邻谐振器,引入两条特定频率点信号可以相互抵消的路径构成相邻交叉耦合,可以方便的在滤波器响应引入有限频率传输零点。运用这种耦合方式,本文提出了应用到带通滤波器的混合耦合方式,通过在谐振器间引入两条独立的耦合路径,使得滤波器用更少的谐振器便可以首先准椭圆特性响应。本文也讨论了这种耦合方式在低通滤波器设计中的应用,给出了两种能够在阻带引入多个传输零点的耦合结构和实现方式,测试结果与仿真结果的良好吻合验证了这种相邻交叉耦合方法的正确性与有效性。最后,作者讨论了一种完全由微带蚀刻构成,结构紧凑,呈现低通响应特性名为CMRC(Compact microstrip resonance cell)的电磁带隙结构。通过在周期性CMRC结构中引入阶梯结构,即调节始端和末端CMRC的尺寸,这种新型的低通滤波器结构紧凑,能够同时实现高选择性、宽阻带抑制,和良好的通带匹配,具有优良的性能。对这几个方面的理论分析和根据理论分析设计制作的样品的测试表明:这些滤波器既能满足小型化的要求,也具有良好的滤波特性。
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标签：小型化高性能滤波器论文; 准椭圆函数响应论文; 谐振器论文; 相邻交叉耦合论文; 电磁材料论文;