多模諧振器的研究及其在微波濾波器中的應(yīng)用.pdf

1、無(wú)線通信系統(tǒng)的發(fā)展日新月異,新技術(shù)如WLan、3G、4G隨處可見(jiàn)。新技術(shù)的出現(xiàn)給微波器件的設(shè)計(jì)帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。濾波器作為最基本的微波器件之一,對(duì)其的設(shè)計(jì)要求更加苛刻,小型化、低插損、高通帶選擇性、寬阻帶等。為了能夠使多個(gè)通信模式同時(shí)工作,寬帶和多通帶濾波器的使用成為必然。
　　雙模諧振器已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在濾波器的設(shè)計(jì)中,極大的減小了濾波器的體積,并且具有高性能、低成本的特點(diǎn)。本文從已發(fā)表的雙模諧振器出發(fā),提出了新型的雙模和多模諧

2、振器,對(duì)它們的諧振特性和耦合特性進(jìn)行了詳盡的分析,并最終將其應(yīng)用在了濾波器的設(shè)計(jì)中。
　　本文的主要工作包括以下幾個(gè)方面:
　　1.詳盡的闡釋了奇偶模方法的應(yīng)用背景及其要解決的核心問(wèn)題,并且利用它對(duì)四種中心枝節(jié)加載諧振器的諧振特性進(jìn)行了分析,并從中發(fā)現(xiàn)了新型的雙模諧振器,這對(duì)本文后面的工作奠定了基礎(chǔ)。
　　2.第一次提出了新型的雙端短路雙模諧振器,通過(guò)等效傳輸線模型對(duì)該諧振器的諧振特性及耦合特性進(jìn)行了詳細(xì)分析;在寬帶濾

3、波器中的應(yīng)用中,對(duì)外部耦合和源和負(fù)載耦合的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行了定量分析,成功的解釋了帶內(nèi)極點(diǎn)分布的情況;同時(shí)源和負(fù)載耦合引入,不僅增強(qiáng)了通帶的選擇特性,而且還改善了帶內(nèi)波紋特性。另外,通過(guò)開(kāi)路枝節(jié)的加載,實(shí)現(xiàn)了該諧振器的小型化,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了雙模雙通帶濾波器。在雙通帶濾波器的設(shè)計(jì)中,兩個(gè)通帶的外部耦合是可控的,因此兩個(gè)通帶都擁有非常好的帶內(nèi)阻抗匹配特性。
　　3.在雙端短路雙模諧振器的基礎(chǔ)上,提出了新型的雙端短路階梯阻抗雙模諧振器,

4、通過(guò)奇偶模分析方法詳述了該諧振器的諧振特性,并且給出了該諧振器的設(shè)計(jì)圖;通過(guò)控制長(zhǎng)度比和阻抗比,第一次用單個(gè)雙模諧振器實(shí)現(xiàn)了三個(gè)通帶頻率都可控的三通帶濾波器;在帶通濾波器的設(shè)計(jì)中,選擇合適的阻抗比和長(zhǎng)度比,使諧振器的一次諧波出現(xiàn)在4.2 f0處,從而獲得了寬阻帶的效果;在雙通帶和三通帶濾波器的設(shè)計(jì)中,很好的利用了諧振器的電壓分布情況,實(shí)現(xiàn)了每個(gè)通帶的外部耦合可控,從而獲得了良好的帶內(nèi)阻抗匹配。
　　4.基于枝節(jié)加載諧振器,提出了幾

5、種新型的三模、四模諧振器,并通過(guò)奇偶模分析方法對(duì)其諧振特性和耦合特性進(jìn)行了系統(tǒng)分析;利用提出的諧振器設(shè)計(jì)了帶通、雙通帶濾波器;一種基于短路枝節(jié)加載的四模諧振器設(shè)計(jì)的雙通帶濾波器,具有小型化、寬阻帶的特性;一種基于短路枝節(jié)加載的方環(huán)諧振器設(shè)計(jì)的雙通帶濾波器,通過(guò)源和負(fù)載耦合的加載,實(shí)現(xiàn)了高隔離度和高選擇性的特性;一種基于全短路枝節(jié)的三模、四模諧振器用來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了帶通濾波器。
　　5.系統(tǒng)的研究了雙頻阻抗變換器的特性,通過(guò)優(yōu)化的方法將