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随着现代通讯技术的快速发展,无线电频谱变得越来越拥挤,无线通信系统对射频滤波器的要求也越来越高,其性能优劣将直接影响整个系统的指标,其技术的发展也受到人们越来越多的关注。
可调滤波器一般由两部分组成:谐振器和可调器件。本文采用微带环形谐振器和PIN二极管可调器件设计和研制微带可调带通滤波器。
本文首先分析了环形谐振器的基本工作原理,在HFSS和ADS仿真环境下建立了PIN二极管开关的等效模型,然后对可调滤波器电路进行仿真、设计。在此基础上实现了如下四种比较新颖的可调微带环形带通滤波器,并获得了优于目前国内外报道的大多数同类可调滤波器的性能。
(1)微带矩形环加载均匀折线和PIN二极管开关可调微带环形带通滤波器:PIN管开关导通时,滤波器工作在5.2GHz,带宽1.2GHz,插入损耗1.08dB,带外抑制度大于20dB;PIN管开关断开时,带通滤波器的中心频率为2.5GHz,带宽20MHz,插入损耗1.99dB,带外抑制度17dB。
(2)微带矩形环加载阶梯折线和PIN二极管开关可调微带环形带通滤波器:PIN管开关导通时,滤波器工作在5.2GHz,带宽1GHz,插入损耗2.08dB,带外衰减大于30dB;PIN管开关断开时,滤波器中心频率为2.5GHz,带宽20MHz,插入损耗2.52dB,带外抑制度20dB。
(3)两阶微带矩形环加载均匀折线和PIN二极管开关可调微带环形带通滤波器:PIN管开关导通时,滤波器工作在5.0GHz,带宽500MHz,插入损耗3.24dB,右边带出现陷波特性;PIN管开关断开时,滤波器中心频率为2.68GHz,带宽60MHz,插入损耗4.62dB,带外隔离度大于40dB。
(4)微带圆环加载均匀折线和PIN二极管开关可调微带环形带通滤波器:PIN管开关导通时,滤波器工作在5.1GHz,带宽520MHz,插入损耗1.37dB,右边带出现陷波特性;PIN管开关断开时,滤波器中心频率为2.47GHz,带宽10MHz,插入损耗3.11dB,带外隔离度大于40dB。