【摘 要】
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随着信息源的多样化,对滤波器的可重构技术研究是目前热门之一。而且,全球微波互联接入网络WiMAX作为常用的通信标准,已经被应用到多种领域中,设计性能优越、面向WiMAX的可重构滤波器具有重要意义。另一方面,通信系统中常常会有噪声干扰,传统单端滤波器很难满足通信系统对噪声抑制的要求,近年来,平衡滤波器较好地解决了噪声干扰的问题,且拥有更紧凑的尺寸。同时,多种新型传输或谐振结构的出现,为滤波器设计提供
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随着信息源的多样化,对滤波器的可重构技术研究是目前热门之一。而且,全球微波互联接入网络WiMAX作为常用的通信标准,已经被应用到多种领域中,设计性能优越、面向WiMAX的可重构滤波器具有重要意义。另一方面,通信系统中常常会有噪声干扰,传统单端滤波器很难满足通信系统对噪声抑制的要求,近年来,平衡滤波器较好地解决了噪声干扰的问题,且拥有更紧凑的尺寸。同时,多种新型传输或谐振结构的出现,为滤波器设计提供了更多选择,其中基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide,SIW）综合了微带线和传统波导的优势,可以在满足平面集成的需求上,改善微带结构的缺陷。本文研究面向WiMAX的频率可重构平衡滤波器,并进行了多款平衡滤波器的设计。本文主要研究内容分为以下三个部分:（1）提出了一款加载变容管的多模谐振器,通过改变变容二极管容值,使差分情况下的奇模和偶模谐振频率变化不同,设计了一款面向WiMAX标准中2.5GHz频段应用的频率带宽皆可重构的平衡滤波器。测试结果表明该平衡滤波器工作频率可从1.92GHz调整至2.5GHz,3d B带宽在129-182MHz间变化,共模抑制水平高于20.5d B,测试结果与仿真结果相比误差较小。（2）提出了一款面向WiMAX标准中5.5GHz频段的双模基片集成波导平衡滤波器。利用方形SIW腔体中TE102和TE201这一对简并模,通过在顶层金属层上开槽增加设计自由度,并对参数进行了扫描和分析。测试结果较仿真结果有一定的偏差,但在正常范围之内,该滤波器中心频率为5.05GHz,通带内插入损耗的最小值为3d B,且能够在较宽的范围内实现良好的共模抑制。（3）提出了一款基于微带线和SIW混合结构的双频可重构平衡滤波器,该滤波器面向WiMAX标准中3.5GHz和5.5GHz两个频段。通过合理设计使微带线和SIW这两个部分互不干扰,形成两个独立工作的通带,同时由于两个部分集成在一起,使结构更加紧凑。通过在中间金属层对称线上开槽使该结构拥有优良的共模抑制特性。在此基础上,为使高通带频率独立可调,在SIW腔体上加载了变容二级管。测试结果表明,随着变容管容值的变化,高通带工作频率从4.9GHz变化至5.38GHz,插入损耗在3.05-4.46d B间变化,而低通带基本保持不变,验证了该设计理论的科学性。
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