【摘 要】
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现代通信大容量、高速率、小体积、低功耗的发展方向对宽带系统的需求日益紧迫。作为宽带通信系统的重要组成部分,滤波器不仅需要足够的带宽,同时还要抑制带内杂散频率信号的干扰,这对宽带滤波器的性能提出了更高的要求。针对上述问题,本文开展了多种基于八边形缺陷地耦合结构的宽带陷波滤波器的研究,论文的主要工作和创新点如下:（1）设计了一款基于交指结构的八边形缺陷地耦合宽带陷波滤波器。该滤波器利用一种多层八边形缺
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现代通信大容量、高速率、小体积、低功耗的发展方向对宽带系统的需求日益紧迫。作为宽带通信系统的重要组成部分,滤波器不仅需要足够的带宽,同时还要抑制带内杂散频率信号的干扰,这对宽带滤波器的性能提出了更高的要求。针对上述问题,本文开展了多种基于八边形缺陷地耦合结构的宽带陷波滤波器的研究,论文的主要工作和创新点如下:（1）设计了一款基于交指结构的八边形缺陷地耦合宽带陷波滤波器。该滤波器利用一种多层八边形缺陷地耦合结构实现宽带响应,采用交指耦合结构作为输入/输出单元进行馈电,实现了62%的相对带宽。进一步利用输入/输出耦合结构的不对称性产生零点,在通带内6.8 GHz处形成了抑制超过10 d B的陷波。（2）设计了可调零点的八边形缺陷地耦合宽带陷波滤波器。为改善带外抑制,通过在八边形缺陷地耦合结构的输入/输出端口上并联短路和开路枝节,在阻带内引入了两个可调零点。在此基础上,第一款滤波器额外在输入端口中嵌入四分之一波长的开路短截线产生传输路径差实现了陷波,测试表明该滤波器相对带宽达146%,陷波频率为4.98GHz,抑制超过20 d B。第二款滤波器通过调节并联开路枝节长度将传输零点移到通带内,进一步加载变容二极管使陷波频率随着容值的变化在通带0.92-6.23 GHz内移动,测试表明不同容值下的陷波抑制均超过35 d B。（3）设计了一款具有可调陷波的两级级联八边形缺陷地耦合宽带滤波器。针对单级耦合结构中输入/输出端口不在同一平面的问题,提出了多级级联的八边形缺陷地耦合结构并推导其散射参数矩阵。基于上述理论,利用两级级联的八边形缺陷地耦合结构,通过加载并联开路枝节、串联变容二极管实现通带内的可调陷波,滤波器的3 d B带宽为1.42-6.5 GHz,相对带宽达128%,并且测试表明不同容值下陷波抑制均超过30 d B。本文研究了四种基于多层八边形缺陷地耦合结构的宽带陷波滤波器,逐步实现了由单级耦合结构向多级耦合结构、由通带内固定频率的陷波向可调频率的陷波的发展,其中涉及的设计方法和电路结构为日益复杂的射频电路器件设计提供了参考。
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