新型階躍阻抗諧振單元用于微帶濾波器設計的研究.pdf

1、現(xiàn)代通信系統(tǒng)的迅速發(fā)展對射頻器件提出了越來越高的要求。個人移動信息終端，例如手機、GPS（Global Positioning System）和PDA（Personal Digital Assistant）等，一直在向“永遠在線”的目標前進，從而要求射頻集成電路、分立元器件在具有更高性能的同時保持體積和重量的持續(xù)縮小。現(xiàn)代的單片微波集成電路（Monolithic Microwave Integrated Circuit，MMIC）已經(jīng)有

2、能力集成包括功率放大器（Power Amplifier，PA）、低噪聲放大器（Low Noise Amplifier，LNA）、混頻器等在內(nèi)的射頻有源器件，但將射頻濾波器等無源器件在保持乃至提高性能的前提下集成于MMIC，仍然是學術(shù)界和工業(yè)界重要的研究課題。
　　本文主要針對MMIC中的微帶濾波器小型化、高性能設計技術(shù)進行研究。利用階躍阻抗諧振單元（Stepped Impedance Resonator，SIR）諧波抑制好、尺寸小

3、、頻帶寬等優(yōu)點研究了其在微帶濾波器設計中的應用，并進一步利用缺陷接地結(jié)構(gòu)（Defected Ground Structure，DGS）和馬刺線（Spurline）的帶阻特性，以及饋電和耦合方式的改進，設計并實現(xiàn)了在尺寸、性能上均取得了很大改進的微帶濾波器。
　　本文主要創(chuàng)新點如下：
　?。?）提出了一種非對稱階躍阻抗諧振單元的新型結(jié)構(gòu)，并推導了其集總參數(shù)等效電路。在其基礎(chǔ)之上，分別設計了結(jié)構(gòu)緊湊的低通和帶通濾波器。在低通濾波

4、器設計中，成功地應用了DGS和Spurline的帶阻特性，并得到了結(jié)構(gòu)緊湊、性能良好的低通濾波器實現(xiàn)方案；在帶通濾波器設計中，諧振單元分別利用混合耦合法及短截線法來實現(xiàn)帶通特性，并分析了其傳輸特性。測試結(jié)果表明，新型的非對稱階躍阻抗諧振單元在減小濾波器尺寸的同時，也改善了濾波器的傳輸特性。
　?。?）提出了應用諧振單元的不連續(xù)性設計雙模濾波器（新穎的五邊形片式雙模濾波器）的方法。通過綜合運用非正交的輸入/輸出饋電方式，新穎的耦合方