广义切比雪夫有耗滤波器的研究

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微波滤波器是无线通信系统中重要的选频器件,有耗滤波器由于具有较好的带内平坦度,较高的等效Q值和更小的体积,成为滤波器综合研究的新热点。本文主要就窄带广义切比雪夫滤波器综合的三个方面:无耗带通、带阻和有耗带通综合,从理论与设计方法上进行了详细分析和研究。利用通用的二端口散射参数到导纳参数变换公式,分析了无耗滤波器在变换过程中的特性并将它应用于有耗滤波器的多项式综合,从而将无耗带通、带阻和有耗带通滤波器综合理论有机的统一起来,降低了综合难度,使其思路更清晰过程更简洁。而后将耦合系数由实数扩展到复数,耦合矩阵也随之变为复数阵并给出了复数耦合的等效电路;最后将矩阵旋转中的三角函数旋转扩展到复数,并引入了双曲函数旋转来分配各个谐振腔的损耗,分析了折叠型拓扑结构及四阶等Q值有耗滤波器的矩阵旋转变换。编写了滤波器综合Matlab程序,研究了无耗带通、带阻和有耗带通滤波器的频率响应特性,并用仿真软件进行了仿真验证,依据理论设计所得到的结构参数,加工了一个中心为1.2 GHz的有耗滤波器,实验测试所得频率响应曲线与仿真和理论理论相比整体发生偏移,分析表明是由于基片材料实际介电系数偏高所致。论文的研究成果对指导滤波器的设计具有实用价值。
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