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MEMS毫米波滤波器的设计与制作
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微带超宽带带通滤波器研究
【摘要】：近年来随着通信行业的飞速发展，超宽带无线通信技术以其系统系统简单、成本低、功耗小、高速数据传输率、安全性高等优点成为目前通信领域的引起广泛关注。超宽带微波滤波器是超宽带系统中的一个关键无源部件，对于系统的整体性能有着重大的影响。本论文主要研究了微带小型平面超宽带带通滤波器设计方法，分别提出了几种具有特性良好的谐振器和耦合结构，并将这些谐振器和耦合结构运用与超宽带滤波器设计当中。本论文主要创新工作内容有：
(一)本文在开路支节线加载谐振器基础之上，提出了一种新型的基于阶梯阻抗枝节加载谐振器结构。通过传输线理论深入分析了基于阶梯阻抗枝节加载的三模、五模谐振器的谐振特性和零点特性。这种谐振器结构不仅能提供更多谐振频率控制自由度，而且能够在通带外产生传输零点，大大提高超宽带滤波器的选择性。本文分别将该三模、五模谐振器结构应用到超宽带滤波器的设计中，均获得良好效果。
(二)为了改善超宽带滤波器带外特性，本文分别从谐振器和耦合结构这两个角度出发，提出了一种具有谐波抑制特性的多枝节加载谐振器结构和一种弯折枝节加载平行耦合线结构。本文分别将该改进型谐振器结构和耦合结构运用于超宽滤波器设计，实现了高选择性，高阻带抑制特性的超宽带滤波器。
(三)从十字形谐振器模型出发，提出了一种多十字形级联构成的鱼骨形谐振器结构并分析其谐振特性。同时针对鱼骨形谐振器的特殊结构，研究了一种新型的耦合馈电结构，并将其运用于两阶、四阶鱼骨形谐振器中构造了两款特性良好的宽带滤波器。为了改善该滤波器选择特性，本文继而提出了一种基于阶梯阻抗枝节加载鱼骨形谐振器结构并将其用于超宽带滤波器设计。
(四)鉴于陷波特性在超宽带滤波器中的必要性，本文提出了一种结构简单、陷波频率带宽可控陷波结构。利用该结构分别设计了一种具有单一陷波特性和一种具有双陷波特性的新型超宽带滤波器，并实际加工制作、测试了这两种滤波器，测试和仿真结果吻合较好。
【关键词】：
【学位授予单位】：华南理工大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2012【分类号】：TN713.5【目录】：
摘要5-6Abstract6-10第一章 绪论10-21 1.1 研究目的和意义10-11 1.2 超宽带带通滤波的国内外研究现状11-20
1.2.1 基于滤波器组合结构的超宽带滤波器12-13
1.2.2 基于短路枝节线结构的超宽带滤波器13-14
1.2.3 基于多模谐振器结构的超宽带滤波器14-18
1.2.4 具有陷波特性的超宽带滤波器18-20 1.3 本论文的主要研究内容20-21第二章 超宽带带通滤波器的相关理论21-31 2.1 引言21 2.2 滤波器的基本技术参数21-23 2.3 阶梯阻抗谐振器的基本理论23-25 2.4 开路支节线加载谐振器25-27 2.5 平行耦合线结构27-30 2.6 本章小结30-31第三章 基于阶梯阻抗枝节加载谐振器的超宽带滤波器31-55 3.1 引言31 3.2 基于阶梯阻抗枝节加载三模谐振器的超宽带滤波器31-41
3.2.1 基于阶梯阻抗枝节加载三模谐振器特性分析31-35
3.2.2 基于阶梯阻抗枝节加载三模谐振器的超宽带滤波器设计35-41 3.3 基于阶梯阻抗枝节加载五模谐振器的超宽带滤波器41-46
3.3.1 基于阶梯阻抗枝节加载五模谐振器特性分析41-43
3.3.2 基于阶梯阻抗枝节加载五模谐振器的超宽带滤波器设计43-46 3.4 具有良好高阻带特性的改进型超宽带滤波器46-54
3.4.1 基于多枝节加载谐振器的超宽带滤波器47-51
3.4.2 基于改进型耦合结构的超宽带滤波器51-54 3.5 本章小结54-55第四章 鱼骨形谐振器及其耦合结构在滤波器中运用55-70 4.1 引言55 4.2 鱼骨形谐振器特性分析55-61 4.3 基于鱼骨形谐振器的滤波器设计61-64
4.3.1 基于两阶鱼骨形谐振器的滤波器61-63
4.3.2 基于四阶鱼骨形谐振器的滤波器63-64 4.4 基于阶梯阻抗枝节加载鱼骨形谐振器的超宽带滤波器64-68 4.5 本章小结68-70第五章 具有陷波特性的超宽带滤波器70-82 5.1 引言70 5.2 陷波结构特性分析70-72 5.3 具有陷波特性超宽带滤波器设计72-81
5.3.1 具有单一陷波特性超宽带滤波器设计72-78
5.3.2 具有双陷波特性超宽带滤波器设计78-81 5.4 本章小结81-82结论82-84参考文献84-93攻读硕士学位期间取得的研究成果93-95致谢95-96附件96
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