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阶跃阻抗滤波器(SIR)研究与设计

蔺云  
【摘要】:随着电子战、卫星通信和个人移动通信等领域的迅速发展,作为关键射频器件的滤波器的作用越来越重要,对于滤波器的要求也越来越高。例如在便携式卫星接收机和手持式个人通信设备中的应用都对滤波器的尺寸提出了严格的限制。从实际观点看,微型化是一个重要的问题,尺寸和重量的减小会使随身携带的设备变得特别轻巧。虽然单片微波集成电路(MMIC)的出现预示着射频有源电路如放大器、调制器、频率转换器的微型化成为可能。但对RF滤波器和振荡器等含有谐振器的电路的尺寸缩小和性能的提高将继续是两大重要课题,并且很有可能将要在电路理论、材料、精巧工艺技术、精确设计方法等方面开创一个新的前沿。 具有阶跃阻抗结构的传输线谐振器(SIR)结构简单,在不减小无载Q值的情况下,可以大幅缩短谐振器的长度。从射频到毫米波频率范围内,SIR作为基本的谐振器,不仅可以用于各种滤波器,还在振荡器和混频器中得到应用。 本文主要目的是研究阶跃阻抗谐振器的特性,总结了采用SIR结构的滤波器的设计方法。本文的主要工作概括如下: 1 分析了无源网络的综合过程,其中包括了广义切比雪夫低通原型的综合。 2 介绍λ_g/4型、λ_g/2型和λ_g型SIR结构的基本结构和特性。 3 总结了采用λ_g/4型SIR结构的滤波器的设计方法,并提出一种带抽头的同轴SIR带通滤波器。 4 在λ_g/4型SIR的基础上,介绍了λ_g/2型的SIR的特性,以及使用具有内部耦合的环形谐振器作为基本谐振单元构成的微带带通滤波器的设计。


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