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Ku波段波导广义切比雪夫滤波器研制

作　者: 王晓会
导　师: 王锡良
学　校: 电子科技大学
专　业: 电磁场与微波技术
关键词: 波导 Ku波段滤波器广义切比雪夫半销钉
分类号: TN713
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 321次
引　用: 2次
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内容摘要

随着微波通信技术的迅速发展,通信频谱资源日益紧张,分配到各类通信系统的频率间隔越来越密,无线通讯系统对微波滤波器的性能指标提出了更高的要求。因此低插损、高隔离度、小体积和低成本等成为设计滤波器的主要技术要求。本文主要研究Ku波段的波导滤波器。Ku波段的波导滤波器一般采用切比雪夫形式,其带外抑制能力受到了一定的限制。为了提高其带外抑制,通用的方法是增加滤波器的阶数。本文根据零点提取基本原理,对其等效电路进行该井,研究设计了一种新型结构的波导广义切比雪夫滤波器。这种结构在串联谐振电路中加入并联谐振来产生传输零点,并利用半销钉的传输特性在波导滤波器中实现这个传输零点,同时不增加滤波器的阶数,大大提高了波导滤波器的带外抑制,而且具有设计方便、加工简单和调试容易的特点,在国内文献中未见相关结构波导滤波器的报道。本文的主要工作概括如下:1.系统的分析了微波滤波器的设计理论,包括传输函数、低通原型滤波器、频率变换以及倒置变换器等。2.介绍了波导销钉电感滤波器的设计方法,绘制了波导销钉阻抗与其尺寸的关系曲线图,并给出了具体的仿真设计实例。详细分析了波导销钉和半销钉的等效电路,经过比较其等效电路,利用半销钉的传输特性,设计了一种新结构的Ku波段广义切比雪夫型波导滤波器,给出了仿真曲线图。3.结合零点提取理论的电路原理,并对其电路原型进行改进,使其实现非对称的以及单个的传输零点,并用波导结构来实现这个新型的滤波器,给出了电路仿真和HFSS仿真的验证。4.结合具体的设计指标要求,给出了波导广义切比雪夫滤波器的设计实例,并且给出了相应的仿真曲线和测试曲线图。本文对广义切比雪夫波导销钉电感滤波器的设计方法进行了系统和深入的探讨,对其以后的发展有积极的作用。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章引言  9-12
  1.1 波导广义切比雪夫滤波器的研究意义  9-10
  1.2 国内外研究状况  10-11
  1.3 本论文的主要工作和创新  11-12
第二章微波滤波器设计基础  12-28
  2.1 滤波器的分类和参数定义  12-14
  2.2 传输函数  14-18
    2.2.1 最平坦响应  15-16
    2.2.2 切比雪夫响应  16-17
    2.2.3 椭圆函数响应  17-18
    2.2.4 广义切比雪夫响应  18
  2.3 低通原型滤波器  18-22
    2.3.1 最平坦低通原型滤波器  19-20
    2.3.2 切比雪夫低通原型滤波器  20-21
    2.3.3 椭圆函数低通原型滤波器  21-22
  2.4 频率变换  22-25
    2.4.1 由低通到低通的频率变换  23
    2.4.2 由低通到高通的频率变换  23-24
    2.4.3 由低通到带通的频率变换  24
    2.4.4 由低通到带阻的频率变换  24-25
  2.5 倒置变换器  25-28
第三章波导销钉电感滤波器设计  28-48
  3.1 耦合谐振带通滤波器基本原理  28-30
  3.2 K、J 变换器的微波实现  30-33
  3.3 波导中销钉等效电路分析  33-38
    3.3.1 销钉等效电路  33-34
    3.3.2 半销钉等效电路  34-38
  3.4 波导销钉电感滤波器设计  38-48
    3.4.1 波导销钉滤波器设计  38-45
    3.4.2 波导半销钉滤波器设计  45-48
第四章 Ku 波段波导广义切比雪夫滤波器电路综合  48-63
  4.1 零点提取基本原理  48-53
  4.2 Ku 波段波导广义切比雪夫滤波器电路仿真  53-56
    4.2.1 传输零点非对称的电路仿真  53-55
    4.2.2 单个传输零点的电路仿真  55-56
    4.2.3 小结  56
  4.3 Ku 波段波导广义切比雪夫滤波器电磁仿真验证  56-63
    4.3.1 传输零点非对称的HFSS 仿真  56-60
    4.3.2 单个传输零点的HFSS 仿真  60-63
第五章 Ku 波段波导广义切比雪夫滤波器设计与测试  63-74
  5.1 传输零点位于通带高端的波导滤波器设计  63-69
  5.2 传输零点位于通带两端的波导滤波器设计  69-73
  5.3 小结  73-74
第六章结论与工作展望  74-75
致谢  75-76
参考文献  76-79
攻读硕士期间取得的研究成果  79-80

Ku波段波导广义切比雪夫滤波器研制

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