近年来,随着集成电路工艺的飞速进步,无线电通信技术的发展进入了一个崭新的阶段。N通道滤波器由于具有容易集成、中心频率可程控调节、频率选择性高和线性度好等优点,因而广泛应用于多模多频的无线电接收机系统中。然而,由于N通道滤波器的采样特性,在开关频率的倍数处会出现不需要的谐波噪声,影响接收机的性能和通信质量。因此,对于N通道滤波器谐波抑制的研究十分必要,这是近年来N通道滤波器研究的热点问题。传统的谐波抑制方法是在N通道滤波器前端增加一级前置的滤波器。然而,对于N通道滤波器中随着中心频率变化而在频谱上动态移动的谐波,前置滤波器的通带相对固定,难以达到良好的谐波抑制效果。因此需要研究出特定的谐波抑制方法,以动态地抑制在频谱上变化的各次谐波。由于差分结构的N通道滤波器能够消除偶次谐波的影响,因此谐波抑制N通道滤波器结构的设计的关键是对于奇次谐波的抑制。本文对于N通道滤波器的谐波理论以及谐波抑制机理进行了研究,在理论研究的基础上设计出2款谐波抑制N通道滤波器,并进行了仿真验证。论文的主要工作及研究成果如下:1.理论上:(1)在前人推导的N通道带通滤波器的谐波传递函数公式的基础上,推导出完整的N通道带阻滤波器的谐波传递函数公式,为滤波器的谐波抑制和抗谐波混叠的研究提供理论依据。对N通道带阻滤波器建立伴随网络等效模型,将原本对于线性周期时变系统的分析,简化为对于线性时不变系统的分析,从时域的角度简化了电容上的采样输出响应原本在频域上的求解过程。(2)在所推导出的谐波传递函数公式的基础上,分析了滤波器主要参数对谐波混叠效果的影响,并通过仿真加以验证。理论分析和仿真结果均表明,适当增加通道数或增大电容值可以有效抑制谐波混叠。同时,根据公式确定了前置选频器件的通频带范围,以达到较好的抗谐波混叠效果。2.电路结构上:(1)对基于多相信号合成技术的3路N通道滤波器及其谐波抑制机理进行了深入的研究,理论上3路信号的增益比为理想值时,滤波器可完全消除3次和5次谐波。但由于这个比值为无理数,在实际的电路中无法实现,只能近似。本文将原本一级增益结构的N通道滤波器改进为两级增益结构,通过二级增益结构优化了滤波器的增益配比,相比一级结构更加接近理论上的理想值,因此具有更好的谐波抑制效果。最终仿真得到的3次和5次谐波抑制分别达到31dB和37dB,优于一级增益结构。(2)针对传统N通道滤波器谐波抑制方法中前置滤波器通带不可随N通道滤波器中心频率动态调节的问题,将原本通带相对较为固定的前置滤波器改进为N通道陷波滤波器,其中心频率设置为N通道带通滤波器的3倍,则可以动态抑制3次谐波。且N通道带通滤波器的通道数为5,级联滤波器可同时动态抑制3次和5次谐波。最终设计的级联结构滤波器3次和5次谐波抑制分别为26dB和31dB,与近年来达到同样功能的设计相比,可不使用低噪声放大器或者跨导放大器,电路结构简单易实现。