基于盒型拓扑结构的平面微波滤波器理论研究及应用

来源 :战略支援部队信息工程大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:dingbinqi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
微波滤波器是通信系统的核心器件,其特性的优劣程度对整个系统性能起着举足轻重的作用,其研究热点是小型化、高选择性、零点位置可控、低成本为主流的滤波器技术和结构,盒型拓扑结构平面微波滤波器是其重要的研究方向。本文首次提出了对角耦合盒型拓扑结构(阶数≥4)及理论分析方法,提出了对角交叉耦合单模、单双模、双层双模、三模容性加载型四类盒型拓扑结构平面微波滤波器分析方法。研制完成了以上四类滤波器的优化设计、平面电路加工和制作、测试与调试,验证了本文提出的拓扑结构、分析方法及四类盒型滤波器设计的准确性。从而突破了微波滤波器的小型化、高选择性、零点位置可控和低成本等关键技术难题,创建了基于基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)和微带型等对角耦合盒型拓扑结构平面微波滤波器的理论分析方法及应用能力。本文主要研究内容及创新点如下:1.提出了对角耦合盒型拓扑结构(阶数≥4)及理论分析方法。基于特征多项式函数零极点优化方法,给出了N+2阶线性频变耦合矩阵综合方法;研究了混合电磁耦合分析方法,修正了基于该方法的有限传输零点(Finite Transmission Zeros,FTZs)位置计算公式,研究了基于微带和SIW结构的频变耦合实现方法,首次给出了一种可实现正负斜率的频变耦合结构;研究了基于非谐振模式的旁路耦合特性,首次给出了一种提取双模谐振器中旁路耦合的等效耦合系数的方法;在对角耦合盒型拓扑结构(阶数≤3)的平面微波滤波器的研究基础上,给出了对角耦合盒型拓扑结构(阶数≥4)及其理论分析方法,形成了对角耦合盒型拓扑结构平面微波滤波器的分析方法及理论体系。2.提出了单模对角耦合盒型拓扑结构平面微波滤波器分析方法。研究了SIW谐振器中前9个模式的谐振频率与不同宽长比之间的关系,给出了基于旁路耦合/磁耦合/频变耦合为对角耦合路径的单模四阶盒型拓扑结构SIW滤波器及其分析方法;研究了等腰直角三角形贴片谐振器特性,给出了一种直角端短路的谐振器及单模对角耦合四阶盒型拓扑结构微带滤波器及其分析方法。3.提出了单双模对角耦合盒型拓扑结构平面微波滤波器分析方法。分别研究了单腔双模、双腔单模和单腔双模组合的滤波器等效拓扑结构。研究了双模方形SIW谐振器特性,给出了双腔单模和单腔双模组合型的旁路对角耦合盒型拓扑结构(4≤阶数≤5)SIW滤波器及其分析方法,给出了磁路和旁路组合的对角耦合四阶盒型拓扑结构滤波器及其分析方法;研究了双模微带方形环谐振器特性,给出了双模方形环滤波器的新型馈电方法及结构,给出了多腔单模和单腔双模组合型对角耦合路径盒型拓扑结构(3≤阶数≤5)微带滤波器及其分析方法。4.提出了双层双模对角耦合双拓展盒型拓扑结构平面微波滤波器分析方法。研究了双腔双模滤波器的两种等效拓扑结构和相互关系以及输入输出馈电方法,给出了对角耦合双拓展盒型拓扑结构(阶数=4)和同层馈电的方法。给出了双层双模对角耦合SIW滤波器及其分析方法;研究了容性枝节加载的双模微带方形环谐振器特性,给出了双层双模对角耦合非平衡/平衡的单通带/双通带微带滤波器及其分析方法。5.提出了三模容性加载型对角耦合盒型拓扑结构平面微波滤波器分析方法。分别研究了容性贴片加载方形、圆形SIW和微带贴片谐振器特性,给出了6种具有谐振频率可控的新型三模平面谐振器和滤波器及分析方法,突破了三模SIW和微带贴片滤波器实现近似椭圆频率响应的技术难题。本文提出的单双模组合、双层双模、三模容性加载型谐振器技术实现了滤波器的小型化;提出的对角耦合盒型拓扑结构(阶数≥4)增加了FTZs数量,进而实现了滤波器的高选择性;提出的盒型耦合拓扑结构滤波器实现了零点位置可控;通过高自由度的单、双层物理拓扑结构实现了低成本。提出的对角耦合盒型拓扑结构、滤波器和分析方法均通过了仿真和实验验证了其有效性。
其他文献
在服务行业,经营者若懂得并擅长鼓励自己的企业、团队的所有人员真诚、积极、友善地接待每一个客人或客户,主动发现并满足客人或客户的需求这样的企业、团队不需要其它的“经营
如何实现就业增长与经济增长双赢是国家和政府高度重视的问题。作者从近年我国就业人口与国内生产总值的数据进行计量经济分析,国家和政府把就业和再就业工作纳入经济发展规
研究背景镉可导致神经发育毒性和肠道菌群紊乱,由于其极长的生物半衰期和较低的排泄率,研究低剂量镉污染对发育期的毒性具有重要意义。脑源性神经营养因子(BDNF)和血清素系统
语音识别技术已经广泛应用于各类民用和军用领域,基于传统建模方法的语音识别技术相对成熟。近年来,随着端到端语音识别技术的提出与发展,语音识别系统逐渐克服了传统的模块
当前社会,知识是促进经济增长的一个必不可少的因素,人们也更加理解经济和知识之间的微妙关系,我们进入了知识经济的时代。职业教育学院作为培养商贸类专业人才的主要机构,将
趋化因子是近年发现的一大类结构相似、功能多样的新型分子。其不仅与淋巴细胞迁移、炎症反应、新生血管生成、造血、肿瘤有关,越来越多的证据表明趋化因子在病毒感染的发生、
教案作为教学思路的文字呈现和教学实施的指导方案,常常被教员所忽视。本文从教学实践出发,指出教案编写中存在的主要问题,并就此提出教案编写中需要关注的一般步骤。
摘要:针对独立学院工程力学实践教学中存在的诸多问题,笔者结合多年的一线力学教学经验,尝试进行实验项目改革,建立了由基本型、综合型与研究型实验构成的三层次教学新体系,修订了实验考核方法,目的是加强学生的理论知识应用能力,强化理论与实践的结合,提高学生利用力学知识解决实际工程问题的能力。  关键词:工程力学;实践教学;三层次体系  工程力学是我院机械工程与制造等工科专业的一门重要专业技术基础课,目的是
随着现代工业技术的飞速发展,人们对于控制系统的安全性,可靠性提出了更高的要求。因此,对于故障检测问题的研究,成为了自动控制领域里的热点问题。另一方面,切换系统在大型
在目前这种全球化的时代中,我国的企业正在逐渐的走向世界。但是由于历史发展以及文化的不同,我国企业在走向世界时面临了在管理上的挑战,在这方面会对我国企业的发展进行一