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随着万物互联时代的到来,市场对于大容量、高速率、小体积、低功耗的无线通信系统需求不断增加,滤波器和功分器作为无线通信系统中的核心无源器件,其性能提升对无线通信系统意义重大。本论文基于平面/多层耦合结构,对高性能的宽带滤波器和功率分配器展开研究,主要研究内容如下:首先,提出了两种基于多层八角形缺陷地耦合结构的新型超宽带滤波器,推导了多层八角形缺陷地耦合结构的散射参数和基于该结构的超宽带滤波器设计公式。第一种滤波器采用单级多层八角形缺陷地耦合结构实现了超过140%的3dB相对带宽,小于0.2dB的通带内波纹,并利用并联短路/开路枝节实现了两个可调的传输零点,改善了带外抑制性能。第二种滤波器基于两级级联的多层八角形缺陷地耦合结构,实现了超过110%的3dB相对带宽和超过4.5倍中心频率的20dB超宽阻带。这两款滤波器均通过加工和测试进行了验证。随后,研究了一种通用隔离结构,设计了一种宽带高隔离功率分配器。相较传统的功率分配器,采用该结构可以获得更好的隔离性能和更宽的带宽。而且,由于不需要隔离电阻,基于此结构的功率分配器可以方便地应用于大功率环境。仿真表明所设计的功率分配器在3GHz-9GHz频带内,回波损耗S11和S22小于-18dB,隔离度S23小于-20dB,在4GHz-8GHz频带内,插入损耗S21和S31都大于-3.8dB,而且幅度不一致性小于0.2dB。最后,提出了一种基于周期时变隔离网络的高隔离带宽滤波功分器。该滤波功分器采用平行耦合线代替传统Wilkinson功率分配器的四分之一波长阻抗变换线来实现带通响应。此外,为了提高该滤波功率分配器的隔离带宽,本文在理论分析的基础上提出了一种基于RLC串联谐振电路和终端接地平行耦合线的周期时变隔离网络。经过测试表明,采用该隔离网络,隔离带宽可以提高1.5倍,改善了工作带宽和实用性。