宽阻带微带低通滤波器的设计与研究

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微波滤波器是微波电路中非常重要的一种器件，整个微波电路系统的运行直接受到微波滤波器的影响。现如今，人们对电磁波频带划分的要求越来越高，频带资源被划分的越来越精细，手持式移动设备的广泛应用也要求微波器件高性能、小型化、成本低等。微带滤波器在这种环境下应运而生，它的高性能、尺寸小、成本低、易于加工制作的特点，使其成为微波滤波器的主流形式之一。
　　微波低通滤波器通常应用在系统的前端，用来隔离高频信号，保护后面的工作电路。人们总希望它有陡峭的衰减和足够宽的阻带范围，因而，高性能，宽阻带成为当今微波低通滤波器研究的热点。
　　本文从微波低通滤波器的实际应用出发，详细研究了高性能宽阻带的微带低通滤波器的设计理论与技术，包括高低阻抗滤波器（SIR），缺陷地（DGS）结构滤波器和发卡式结构滤波器。本文的主要工作包括：
　　首先，通过大量阅读国内外的研究文献，归纳、总结出微带滤波器的产生、发展、改进及其特点，并且对拓宽阻带的技术成果进行系统整理，深入研究。
　　其次，阐述了微带滤波器设计的基本理论，介绍了利用Richards变换与Kuroda规则和高低阻抗线等效法把归一化的集总参数低通滤波器转换成为微带滤波器的等效原理和一般过程。
　　第三，介绍了DGS结构应用到低通滤波器设计的设计成果。深入研究经典哑铃型DGS结构，提取了其等效电路，对其相关设计参数进行了深入分析。介绍了一种改进型蛇形缝隙的DGS结构，该结构增大了电路的等效电容，从而得到更低的衰减频率和更陡峭的阻带特性。
　　第四，研究了利用高低阻抗等效法设计宽阻带低通滤波器的详细方法，并在ADS、HFSS仿真软件中，仿真得出了具有宽阻带特性的高低阻抗低通滤波器。
　　第五，研究实现具有快速衰变，宽阻带特性的椭圆型低通滤波器。分别用两种方式设计实现椭圆函数低通滤波器，对串联型结构利用高低阻抗等效法转换为微带滤波器，然后加入叉指型结构拓展其阻带范围；而并联型结构直接等效为发卡式谐振结构，利用发卡式结构级联的方式实现椭圆低通滤波器。最后提出了改进型的S形缝隙发卡式结构，该结构具有更低的谐振频率和更陡峭的衰减边缘。

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作者
吕绪敬;
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作者单位

电子科技大学;

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授予单位电子科技大学;
学科测试计量技术及仪器
授予学位硕士
导师姓名秦开宇;
年度 2013
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 TN713.4;TN710.6;
关键词
低通滤波器; 微波电路; 电磁波频; 宽阻带特性;

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