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SIR带阻滤波器和双频带阻滤波器的研究

宋加兴  
【摘要】:随着无线通信技术的高速发展,有限的频谱资源变得愈加拥挤,现代通信系统对带阻滤波器的性能也提出了更高要求。现在不少通信系统都是双频段工作的,双频滤波器已成为这些系统重要的射频前端器件。关于SIR带通滤波器和双频带通滤波器的研究已经较为深入,并取得了大量的研究成果,而关于SIR带阻滤波器和双频带阻滤波器的研究则起步较晚,本文主要针对SIR带阻滤波器和双频带阻滤波器的设计展开研究。 首先,介绍了带阻滤波器和双频带阻滤波器的国内外研究现况,接着介绍了频率变换、黑田变换、基型带阻滤波器和耦合谐振腔带阻滤波器等带阻滤波器的基本理论,详细分析了SIR的基本结构与特性,为后面的研究奠定理论基础。 其次,分析了马刺线和嵌入式并联开路支节两种阻带单元的等效电路和谐振特性,在此基础上,结合SIR技术,提出了马刺式SIR单元和嵌入式SIR结构单元,并给出了它们的等效电路。设计的马刺式SIR带阻滤波器和嵌入式SIR带阻滤波器尺寸小,结构紧凑,具有良好的寄生阻带抑制特性。由加工制作的嵌入式SIR带阻滤波器的实测结果可知,相比嵌入式并联开路支节带阻滤波器,其寄生阻带往频率高端推移了近1个倍频程,尺寸缩小了约20%。 再次,利用发夹型SIR设计了一款微带发夹型SIR带阻滤波器,它比传统的L型谐振器带阻滤波器,尺寸更小,设计参数更丰富。接着采用组合带阻滤波器设计双频带阻滤波器的方法,设计了一款结构紧凑的发夹型SIR双频带阻滤波器,它适用于平面电路中的小型化和集成化。 最后,介绍了脊波导双模谐振器,对旋转十字形脊双模谐振器的谐振特性进行了详细分析,并将其用于腔体双频带阻滤波器设计中,仿真优化了一款结构紧凑的双模双频带阻滤波器;进而给出了该滤波器的拓扑结构,并对这款双频带阻滤波器进行了加工与测试,实测结果与仿真结果吻合较好,是双模谐振器在腔体双频带阻滤波器设计中的一次很好尝试。


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