学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

微带多通带和宽带滤波器研究

作　者: 赖鑫
导　师: 梁昌洪
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 微带滤波器协同仿真缺陷地面谐振器微带并联枝节枝节加载谐振器多通带滤波器超宽带滤波器
分类号: TN713
类　型: 博士论文
年　份: 2009年
下　载: 745次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

无线通信行业在21世纪获得了巨大的发展。随着GSM、WIMAX、WCDMA、WLAN、UWB等各种无线通信协议的提出、验证、实现以及应用,极大地刺激了滤波器技术的快速发展。为了进一步提高频谱资源的利用率和通信频段的兼容性,多通带和宽带滤波器技术成为近年来的研究热点。本文主要围绕无线通信频段的微带多通带和宽带滤波器设计展开,针对缺陷地面结构,微带并联枝节和枝节加载谐振器等多种微带结构,利用对比设计思想和协同仿真技术,设计了多款工作于无线通信频段的多通带和宽带滤波器。本文的主要工作如下:(1)系统研究了基于缺陷地面谐振器的带通和双通带滤波器设计方法。基于缺陷谐振环单元的谐振和耦合特性分析,采用不同谐振单元的通带组合和馈线的缝隙耦合实现了带源和负载耦合的并联型双通带滤波器;采用同步参数提取技术揭示了嵌套缺陷开口谐振环的双谐振特性,并利用其作为谐振单元实现了结构紧凑的双通带滤波器设计;基于微带缺陷地面双模谐振器结构,设计出非对称零点的缺陷地面双模单通带及双通带滤波器。(2)提出了并联电感耦合的带通和双通带滤波器设计方法。利用微带短路枝节的并联电感耦合作用,实现了谐振腔耦合带通滤波器设计;由于并联电感在高频时等效的强耦合作用,进一步将该结构与枝节加载谐振器相结合,采用协同仿真技术快速设计了通带带宽悬殊的双通带滤波器。(3)基于对枝节加载谐振器的谐振特性和耦合特性分析,利用其作为基本谐振单元设计了交叉耦合形式和带源和负载耦合形式的高选择性双通带滤波器;根据开口谐振环和缺陷谐振环的外部耦合特点,提出了一种能同时实现宽边耦合和缝隙耦合的公共馈电结构,实现了通带独立设计的混合型双通带滤波器和双工器,并进一步利用该馈电结构实现了带源和负载耦合的微带三通带滤波器;提出了一种外部耦合可调的“T”型馈电结构,较好地解决了混合采用枝节加载谐振器与缺陷谐振器两种谐振结构的微带三通带滤波器设计问题。(4)提出了一种采用微带元件高低通特性组合设计超宽带滤波器的新方法。首先利用微带短路枝节和微带交指耦合电容实现准高通特性,并与微带枝节线的准低通特性结合,利用协同仿真实现了准确快速的超宽带滤波器设计;进一步研究了短路阶梯阻抗枝节和一种改进的兰格耦合器结构的传输特性,并与微带开路枝节结合,利用单元特性的网络级联和协同仿真实现了超宽带滤波器的快速设计。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-12
第一章绪论  12-22
  1.1 研究背景及意义  12-15
  1.2 微波滤波器的发展概况  15-18
  1.3 微波集成化的新技术和新材料  18-20
  1.4 本文主要内容与架构  20-22
第二章微波滤波器综合方法及多通带滤波器设计  22-40
  2.1 引言  22
  2.2 微波滤波器的综合方法  22-31
    2.2.1 滤波器的网络综合  22-25
    2.2.2 滤波器低通原型  25-27
    2.2.3 广义chebyshev 滤波器  27-31
  2.3 微波多通带滤波器设计方法  31-38
    2.3.1 综合方法  31-33
    2.3.2 多模谐振器实现  33-34
    2.3.3 并联谐振单元方法  34-35
    2.3.4 并联通带方法  35-36
    2.3.5 双模双通带设计方法  36-37
    2.3.6 其他方法和形式  37
    2.3.7 设计方法总结  37-38
  2.4 滤波器的对比设计和协同仿真  38-39
  2.5 小结  39-40
第三章基于缺陷开口谐振环的带通和多通带滤波器设计  40-70
  3.1 引言  40-41
  3.2 缺陷开口谐振环的谐振特性分析  41-44
  3.3 缺陷开口谐振环耦合特性分析  44-50
    3.3.1 耦合谐振电路分析  44-46
    3.3.2 腔间耦合分析  46-48
    3.3.3 外部品质因数分析  48-50
  3.4 基于通带组合的SRR DGS 双通带滤波器  50-58
    3.4.1 缺陷开口谐振环带通滤波器设计  50-51
    3.4.2 带一对传输零点的缺陷开口谐振环带通滤波器设计  51-54
    3.4.3 基于缺陷开口谐振环的双通带滤波器设计  54-58
  3.5 基于嵌套缺陷开口谐振环的双通带滤波器设计  58-63
    3.5.1 嵌套缺陷开口谐振环的电磁特性分析  58-60
    3.5.2 嵌套缺陷开口谐振环的耦合特性分析  60-62
    3.5.3 嵌套缺陷开口谐振环的双通带滤波器设计  62-63
  3.6 基于缺陷地面的双模双通带滤波器设计  63-68
    3.6.1 微带双模谐振器分析  63-65
    3.6.2 缺陷地面结构双模滤波器设计  65-67
    3.6.3 缺陷地面结构双模双通带滤波器设计  67-68
  3.7 小结  68-70
第四章微带枝节线带通和多通带滤波器设计  70-87
  4.1 引言  70
  4.2 微带并联电感耦合级联谐振腔带通滤波器设计  70-80
    4.2.1 微带短路枝节的等效并联电感分析  70-73
    4.2.2 耦合谐振腔带通滤波器的设计方法  73-74
    4.2.3 并联电感耦合带通滤波器的设计  74-80
  4.3 微带并联电感耦合双通带滤波器设计  80-86
    4.3.1 微带开路枝节加载谐振器分析  80-81
    4.3.2 并联电感耦合双通带滤波器分析  81-83
    4.3.3 微带并联电感耦合双通带的协同仿真设计  83-86
  4.4 小结  86-87
第五章微带多模谐振器及混合结构多通带滤波器设计  87-113
  5.1 引言  87
  5.2 枝节加载谐振器特性分析  87-92
    5.2.1 枝节加载谐振器的谐振模式分析  87-90
    5.2.2 枝节加载谐振器的耦合特性分析  90-92
  5.3 枝节加载谐振器双通带滤波器设计  92-99
    5.3.1 枝节加载谐振器双通带滤波器分析  92-93
    5.3.2 源和负载耦合的枝节加载谐振器双通带滤波器设计  93-97
    5.3.3 四腔交叉耦合的枝节加载谐振器双通带滤波器设计  97-99
  5.4 混合结构双通带滤波器及双工器设计  99-106
    5.4.1 混合结构的双通带滤波器分析  99-100
    5.4.2 混合结构的双通带滤波器设计  100-104
    5.4.3 混合结构的微带双工器设计  104-106
  5.5 微带混合结构三通带滤波器设计  106-112
    5.5.1 带源和负载耦合的混合结构微带三通带滤波器设计  106-107
    5.5.2 采用缺陷地面耦合的混合结构微带三通带滤波器设计  107-112
  5.6 小结  112-113
第六章微带高低通组合超宽带滤波器设计  113-123
  6.1 引言  113
  6.2 超宽带滤波器的常用设计方法  113-116
    6.2.1 高通和低通滤波器组合设计方法  114
    6.2.2 结合多模谐振器的超宽带滤波器设计方法  114-115
    6.2.3 综合方法实现形式  115
    6.2.4 其他设计方法和实现形式  115-116
  6.3 高低通滤波器组合宽带滤波器设计  116-119
    6.3.1 高低通组合设计方法分析  116
    6.3.2 微带超宽带滤波器设计实例  116-119
  6.4 基于网络级联思想的超宽带滤波器的协同仿真  119-122
    6.4.1 单元模型分析  119-121
    6.4.2 基于网络级联的软件协同仿真  121-122
  6.5 小结  122-123
第七章总结与展望  123-125
致谢  125-127
参考文献  127-145
作者已发表和录用的文章  145-146
作者参加的科研情况  146-147

微带多通带和宽带滤波器研究

内容摘要

全文目录

相似论文