大功率跳频滤波器

论文摘要

目前军用通信的模式已经由单一的点对点逐渐转变成为组网的方式，可以说每个单机设备都是网络中的一个子节点。每一个通信子节点往往包含一台或者多台同一类装备和多台其它类型设备。因此，这种应用模式对军用设备的技术指标提出了更高的要求，尤其是抗干扰能力。本课题研究的是UHF大功率跳频滤波器。因为它的存在，可以实现多个同类型设备在同一个地理位置同时工作，所以也称它为共址滤波器。它的性能很大程度上决定了设备的抗干扰能力。本课题研究的共址滤波器采用谐振腔与并联电容组结合的方式实现。与传统的滤波器相比，它在设计上具有抗干扰能力强、体积小、损耗小、能承受功率大等特点，在可生产性上具有加工简单、调试方便等特点。本文的主要工作包含如下内容：1、提出了本课题在工程应用中的重要意义，分析了目前国内外的研究现状，讨论了本课题研究中的关键技术和创新点。2、本人从基本理论出发，列出了滤波器的主要设计指标、基本模型和各类滤波器之间的转换方式。3、根据工程设计需求，运用仿真手段确定滤波器的级数、耦合方式和最终的形式。4、在确定了采用同轴腔谐振的形式后，运用CST得到了各部件和整体的仿真结果，为后续实物加工打下了坚实的基础。5、列出了实物的加工和装配过程。通过调试和其过程中发现的问题，提出了改进的方式并验证了结果。最后总结了研制本课题的经验需要改进之处。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 工程背景
• 1.2 工程实施意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 国外研究现状
• 1.3.2 国内研究现状
• 1.4 关键技术
• 1.5 论文组成
• 1.5.1 本文的工作
• 1.5.2 本文的创新点
• 1.5.3 本文的章节构成
• 第二章 滤波器基础设计理论
• 2.1 概述
• 2.2 滤波器的主要指标
• 2.2.1 中心频率（f0）
• 2.2.2 带宽
• 2.2.3 插入损耗
• 2.2.4 带外抑制
• 2.2.5 回波损耗
• 2.3 低通原型滤波器的归一化模型
• 2.3.1 最平坦（BUTTERWORTH）低通原型滤波器
• 2.3.2 切比雪夫低通原型滤波器
• 2.4 频率变换
• 2.4.1 由低通到高通的频率变换
• 2.4.2 由低通到带通的频率转换
• 2.4.3 由低通到带阻的频率变换
• 2.5 阻抗变换器和导纳变换器
• 2.6 元件损耗和无载品质因数对滤波器的影响
• 2.6.1 元件的无载品质因数
• 2.6.2 低通和高通滤波器中的损耗特性
• 2.6.3 带通和带阻滤波器中的损耗特性
• 第三章 滤波器设计与仿真
• 3.1 滤波器的主要技术指标
• 3.1.1 使用环境
• 3.1.2 电性能指标
• 3.1.3 安全要求
• 3.1.4 尺寸要求
• 3.2 滤波器类型的选择
• 3.2.1 滤波器设计类型
• 3.2.2 谐振网络的选择
• 3.3 滤波器等效电路的仿真
• 3.3.1 滤波器级数确定
• 3.3.2 滤波器耦合方式确定
• 3.3.3 中心频率 368MHZ 时滤波器的原理仿真
• 3.3.4 高端频率下滤波器的仿真
• 3.3.5 低端频率下滤波器的仿真
• 3.3.6 实际模型的滤波器仿真
• 3.4 仿真结果小结
• 第四章 腔体滤波器的设计与实现
• 4.1 腔体滤波器的品质因数
• 4.1.1 腔体滤波器的 Q 值仿真分析
• 4.1.2 加载集总参数电容腔体谐振腔的 Q 值仿真分析
• 4.1.3 Q 值仿真结果小结
• 4.2 同轴腔谐振频率的确定
• 4.2.1 同轴谐振腔的分析
• 4.2.2 同轴谐振腔的仿真
• 4.3 同轴腔耦合系数的确定
• 4.3.1 集总参数下的耦合系数与谐振频率的关系
• 4.3.2 同轴腔耦合系数的仿真
• 4.4 同轴腔有载 QL分析与 S 参数的仿真
• 4.4.1 同轴腔有载 QL分析
• 4.4.2 腔体滤波器 S 参数的仿真
• 4.5 开关加载电容矩阵的设计
• 4.5.1 开关加载矩阵原理
• 4.5.2 元器件的选择
• 第五章 跳频滤波器调试与测试
• 5.1 跳频滤波器的装配
• 5.1.1 结构件加工
• 5.1.2 相关 PCB 板的加工
• 5.2 跳频滤波器的调试
• 5.2.1 调试所需
• 5.2.2 调试方法
• 5.2.3 滤波器的调试
• 5.2.4 滤波器控制码扫描、转换、保存、写入、读取和比较
• 5.2.5 频率切换时间测试
• 5.2.6 通过功率测试
• 5.2.7 环境试验与复调测试
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 附件