双通带电调微带滤波器的设计研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wanchh520
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移动无线通信和人们的日常生活已密不可分,滤波器是通信系统中十分重要的组成部分,其性能表现直接影响到无线通信的通信质量。现代通信系统中的滤波器小型化、高集成度、高复用性趋势为电调滤波器代替传统滤波器提供了有利契机,研究电调滤波器设计方法具有重要意义。本文基于变容二极管和射频微机电系统(RF-MEMS)两种调谐元件,分别设计了连续电调宽阻带滤波器和数字电调超宽带滤波器,它们都具有双通带。本论文具体工作归纳如下:首先,提出所设计电调滤波器的指标要求,阐述了低通原型滤波器到微带滤波器的转换方法,归纳总结了连续电调滤波器和离散电调滤波器的实现方式,对比分析了多种电调实现方法,进而论证提出了采用变容二极管实现连续电调滤波器和采用RF-MEMS开关网络实现数字电调滤波器的设计方案。其次,通过理论分析阶梯阻抗谐振器(SIR)结构的特点和谐振特性,选择出适合设计宽阻带滤波器的SIR结构。对变容二极管建模和仿真,并将变容二极管加载于弯折的SIR中心和T型开路枝节的中心,设计了一种连续电调滤波器双通带滤波器,通过在输入输出耦合线上加载非对称网络结构和马刺线结构,进一步改善了连续电调滤波器的阻带特性,设计了一种连续电调宽阻带滤波器。仿真结果与实测结果符合程度较好,验证了设计思路和方法的正确性。最后,基于典型超宽带滤波器设计了一种新型超宽带滤波器,对T型开路存根进行仿真并运用级联网络方法分析,得到开路存根陷波中心频率变化规律,设计了一种具有阻带特性的超宽带滤波器。对RF-MEMS开关网络特性分析,设计了一组具有四个调谐状态的RF-MEMS开关网络,对开关网络进行仿真,验证了设计的RF-MEMS开关网络在高频下工作的可行性。将该开关网络加载于双通带超宽带滤波器的开路存根上,完成了数字电调超宽带滤波器,仿真结果验证了该滤波器符合设计要求,验证了设计思路和方法的正确性。
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