超寬帶帶通濾波器的設計理論及其小型化研究.pdf

1、在現(xiàn)代無線通信高速發(fā)展的背景之下，超寬帶系統(tǒng)的研究具有廣闊的應用前景和巨大的市場價值。本論文對超寬帶系統(tǒng)中關鍵部件之一的超寬帶濾波器進行了深入研究，在對國內外現(xiàn)有的超寬帶濾波器進行充分調研的基礎上首次提出具有結構緊湊、低損耗、頻率選擇性好、寬阻帶和易于加工等優(yōu)點的五種新型高性能超寬帶濾波器設計，并給出了精確的綜合理論和詳細的設計方法。這些濾波器的頻率響應特性的實驗值與理論值吻合得非常好，并且滿足美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)的要求。論文主

2、要包括以下五個方面的研究內容： 第一、對超寬帶濾波器的綜合理論進行了研究，提出了一種基于分布參數(shù)的z變換優(yōu)化方法，實現(xiàn)了由λ<,0>/4(λ<,0>是濾波器中心頻率處的波導波長)短路枝節(jié)和λ<,0>/2連接線組成的超寬帶濾波器的精確設計。并在此基礎上提出了用兩段λ<,0>/4級聯(lián)開路枝節(jié)代替λ<,0>/4短路枝節(jié)，在通帶外產(chǎn)生傳輸零點，從而實現(xiàn)濾波器小型化的方法； 第二、對平行耦合線的寬帶等效電路模型進行了詳細分析，并推

3、導出雙模諧振平行耦合超寬帶濾波器所能實現(xiàn)的具有等波紋特性的理想傳輸函數(shù)，結合 z 變換優(yōu)化算法給出了濾波器的設計方法。實驗結果說明，根據(jù)這種方法設計得到的一個三級超寬帶雙模諧振平行耦合濾波器具有良好的通帶和阻帶特性，并且插入損耗能夠滿足FCC的要求； 第三、利用奇、偶模理論對帶有兩個λ<,0>/4(或3λ<,0>/4)的正方環(huán)形諧振器進行了系統(tǒng)分析，得到了諧振器傳輸零點的計算公式。并在此基礎上提出了用這種諧振器來設計相對帶寬分別