射频滤波器的研究与设计

论文摘要

随着无线通信技术的快速发展,射频微波频段的频谱资源日趋紧张,为了有效地利用有限的频率资源,对微波电路的性能要求越来越高。在射频收发、频率合成以及混频放大等射频电路中,滤波器都起到非常重要的作用。另外,为了抑制带外信号以及非线性器件带来的谐波干扰,提高电路的整体性能,要求滤波器具有良好的矩形系数和优异的带外抑制能力。因此,滤波器作为射频微波系统中的关键部件,其性能的优劣至关重要。在该背景下,为了满足射频系统的发展需要,论文重点介绍了螺旋和双模两种不同结构的滤波器。论文的主要工作和研究成果可以概括为以下几个方面：1.分析了微波射频滤波器的基本原理,频率变换规则。阐述了微波滤波器的新技术及其应用。2.研究分析了螺旋滤波器的基本理论,设计了一种工作在VHF/UHF波段的螺旋腔体带阻滤波器。论文以传统的带状线带阻滤波器作为着手点,采用电容耦合短截线谐振结构,将同轴线谐振器变换成螺旋线结构,有效地缩小了滤波器的体积。3.提出了一种结构新颖的微带平面结构滤波器,采用双模谐振器结构形式。在辐射贴片上开十字交叉槽线来降低谐振频率。滤波器的输入/输出谐振臂使用L形开路结构,带外抑制非常好,高达-35dB,二次谐波被推移到基波的3倍频以外。论文采用理论分析与计算机辅助设计相结合的设计理念。对螺旋腔体带阻滤波器和双模微带带通滤波器进行了实物加工,实测结果与仿真结果相吻合。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 滤波器国内外研究现状及发展趋势
• 1.2.1 微波滤波器的国内外发展现状
• 1.2.2 微波滤波器的基本结构
• 1.3 微波滤波器的新技术及其应用
• 1.3.1 缺陷地结构
• 1.3.2 慢波结构
• 1.3.3 基片集成波导
• 1.3.4 模结构
• 1.3.5 低温共烧陶瓷技术
• 1.4 本论文主要工作和章节安排
• 第二章 射频微波滤波器的基本理论
• 2.1 射频滤波器的基本概念
• 2.1.1 滤波器的类型
• 2.1.2 滤波器的技术参数
• 2.2 滤波器低通原型
• 2.3 滤波器频率变换
• 2.3.1 低通到高通的频率变换
• 2.3.2 低通到带通的频率变换
• 2.3.3 低通到带阻的频率变换
• 2.4 滤波器网络的散射参量
• 2.4.1 散射参量的定义
• 2.4.2 散射参量的测量
• 第三章 螺旋腔体带阻滤波器
• 3.1 带阻滤波器的基本原理
• 3.2 螺旋谐振腔
• 3.2.1 螺旋谐振器的原理
• 3.2.2 圆腔形螺旋谐振器的结构设计
• 3.3 螺旋腔体带阻滤波器的结构设计
• 3.3.1 单腔螺旋谐振器的结构设计
• 3.3.2 设计实例
• 3.4 实物及测试结果
• 3.4.1 滤波器的加工实物
• 3.4.2 调试及测量结果
• 3.5 结论
• 第四章 平面微波带通滤波器
• 4.1 引言
• 4.2 双模谐振器模型结构
• 4.2.1 双模谐振器类型
• 4.2.2 平面结构谐振器
• 4.2.3 平面结构谐振器的耦合
• 4.3 带通滤波器的设计
• 4.3.1 与传统双模带通滤波器的比较
• 4.3.2 单模谐振
• 4.3.3 双模结构谐波抑制带通滤波器的设计
• 4.4 仿真结果及分析
• 4.5 实物加工及测试
• 4.6 结论
• 第五章 总结与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果