微带电调可重构滤波器的研究与设计

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目前,现代无线通信事业飞速发展,频谱占用越来越密集,导致频谱拥挤的问题日益突出。为了更高效地利用有限的频谱资源,扩频、跳频、动态频率分配等技术得到广泛的应用,电调可重构滤波器作为这些技术的关键器件越来越受到重视。电调滤波器在收发信机中,可以起到控制有用信号频率,抑制有害干扰频率,支持多信道通信的作用。本文从传统滤波器的设计理论出发,介绍了电调可重构滤波器的不同实现方法,对微带电调可重构滤波器进行了研究和设计。在文中为了方便表述,将连续调谐的电调可重构滤波器简称为电调滤波器,将离散调谐的电调可重构滤波器简称为可重构滤波器。本文具体工作的主要内容如下:首先,介绍了传统滤波器的基本设计理论,分析对比了几种实现电调滤波的方法,选择了PIN二极管和变容二极管作为本文研究电调可重构滤波器的实现方法。其次,研究了1/4波长阶梯阻抗谐振器(SIR)的谐振特性。对基本的1/4波长SIR进行了网状变形,提出了频率可重构的机理,设计了基于网状SIR的三位离散可重构滤波器。另外,研究了E型双模谐振器的谐振特性,并设计了一种双频滤波器,在该双频滤波器的基础上设计了一种可在单双频之间切换的滤波器。最后,对带宽可重构和绝对带宽恒定的电调滤波器进行了研究。分析了环形双模谐振器模式分裂的现象,提出了利用环形双模谐振器来设计带宽可重构电调滤波器。另外,研究了绝对带宽恒定技术的关键问题,采用解析的方法对设计的电调滤波器进行了分析。在研究的过程中,对滤波器进行了仿真和优化,通过加工实物进行测试,验证了设计方法的有效性。
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