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本论文在对微带交叉形谐振器(Cross-Shaped Resonator,CSR)的结构和传输特性深入研究的基础上,针对现代通信系统需求,提出了超宽带(Ultra-Wideband,UWB)滤波器、具有陷波特性的UWB滤波器、宽带差分滤波器和可重构滤波器等多种新结构滤波器,并对它们进行了深入的系统研究,具体内容包括: (1)提出终端加载型CSR(Terminated Cross-Shaped Resonator, TCSR)和耦合型TCSR(Coupled Terminated Cross-Shaped Resonator, CTCSR)等新CSR结构,使用奇偶模分析方法对传统和新型CSR的输入阻抗、传输零、极点分布等进行了系统分析和总结,为基于CSR结构的滤波器研究奠定了理论和技术基础。 (2)采用短路型CSR级联结构设计UWB滤波器,仿真和测试结果表明该滤波器具有插损小、时延线性度好和设计加工方便等优点;采用短路型CSR多层宽边耦合结构、阶梯阻抗谐振器和内嵌开路线设计具有陷波频带的UWB滤波器,仿真和测试结果表明该滤波器具有通带插损小、时延线性度好、选择性好和陷波频带信号抑制度高等优点;在分析加载材料的介电常数与滤波器陷波频率偏移量之间关系的基础上,提出一种材料介电常数测试新方法,试验证明该方法测试方便,误差小于10%。 (3)提出利用单个TCSRs的传输极点和零点分别控制通带和陷波频带响应的UWB滤波器设计方法,采用该方法成功设计了具有固定陷波频段和可重构陷波频段的UWB滤波器,仿真和测试结果表明该设计方法正确有效。 (4)利用不同终端CTCSR的差分特性设计了四种新型差分滤波器,仿真和测试结果表明这些滤波器具有较宽的差模滤波通带、在较宽频带范围内共模抑制大于40dB和结构紧凑等优点;提出基于电容终端CTCSR的新型结构紧凑的可重构差分滤波器,可实现差模中心频率、带宽和选择性以及共模抑制范围和共模抑制水平等参数的可重构,仿真和测试结果表明中心频率可重构范围近2500 MHz,可重构相对带宽范围大于15%。