平面微波双宽带带通滤波器研究与实现

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随着现代通信技术的迅猛发展,无线通信已经成为带动信息行业发展的重要力量。作为无线通信系统射频前端的重要组成部分,微波滤波器对系统性能影响巨大。为了满足不同通信模式和用户对高速数据迫切需求,现代通信系统需要融合多频段技术和宽带技术的器件。因此,开展双宽带滤波技术研究,为无线通信中提供体积小,性能好的双宽带带通滤波器具有重要的意义。论文主要研究了无线通信中的双宽带带通滤波器,着重分析了双宽带滤波器的设计理论和构造技术。本文的主要工作如下:首先,基于枝节加载谐振器,提出了一种的混合槽线/微带线的双宽带带通滤波器。以一个多枝节加载的多模槽线谐振器为核心,加以微带馈电,形成一个具有宽带带通特性的滤波器。进一步,在介质基板上叠加一个枝节加载的双模微带谐振器,在通带内实现了两个传输零点,把一个极宽通带分成两个宽通带,从而实现了双宽带滤波器。基于这种新型结构,设计了一个相对带宽分别为49.6%和65.6%的双宽带带通滤波器。加工后仿真结果与测试结果吻合很好,验证了提出的结构和设计理论。其次,基于三角环形谐振器加载的槽线,提出了一种的混合槽线/微带线的双宽带带通滤波器。滤波器由一个双枝节加载的多模槽线谐振器和一个三角环形双模微带谐振器构成。加载在槽线谐振器上方的三角环形双模微带谐振器在在槽线的激励下,简并模式分离,在滤波器的通带内产生了两个传输零点,把一个通带分裂成两个宽频的通带,实现了双宽带带通滤波器。通过一个传输线模型对三角环形微带谐振器加载的槽线进行分析,EM仿真结果和理论结果一致性很好。基于这一结构,为无线通信设计了一个相对带宽分别为51.3%和48.7%的双宽带滤波器,理论结果和测试结果吻合很好。最后,提出了一种基于横向信号干扰理论的双宽带滤波器。结合横向信号干扰理论的基本思路,利用两条支路的信号干扰特性,实现了双宽带带通特性的滤波器。用一个传输线模型对提出的滤波器结构进行分析,滤波器零点和极点的位置可以由传输线的参数控制。利用这一结构,实现了一种中心频率在1.7/3.2GHz双宽带带通滤波器,两个通带的相对带宽分别为73%和35%。
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