环形谐振器在微带滤波器中的应用研究

论文摘要

近几年随着商用无线通信的迅猛发展,射频/微波电路越来越得到重视和发展,同时微波滤波器作为微波器件的一种也得到了大力的发展。尤其是在接收机前端的滤波器,其性能的优劣直接影响到整个接收机性能的好坏。因此,发展高性能的、研究小型化的微波滤波器是当前倍受关注的课题。首先,本文介绍了传统闭环谐振器的原理及特性,并在此基础上分别对直接耦合闭环谐振器和平行耦合闭环谐振器的谐振特性进行分析,结果表明这两种谐振器具有很好的频率选择特性,这种特性能够应用到微波滤波器设计中。其次,探讨了带有间隙的开环谐振器的谐振特性,结果表明间隙的物理尺寸对频率的选择具有很大的影响。最后,将环形谐振电路的分析结果和分支线型滤波器的原理相结合,使直接耦合环形谐振电路和平行耦合环形谐振电路能够作为滤波器基本单元应用到分支线型带通滤波器设计中,设计出的分支线型带通滤波器与传统的微带带通滤波器相比较,其具有带宽较宽、带内插入损耗小、变化平坦、过渡带陡峭等优点。在滤波器结构设计方面,由于中心频率可以确定环形谐振器的结构大小,因此采用了环形谐振结构作为分支单元,这在电路结构设计方面显示出了独特的优势,为微带滤波器的设计带来了便利。同时,采用ADS(Advanced Design System)对电路进行仿真、优化设计参数,大大提高了设计的效率和质量,最终得到较实用的微带带通滤波器。本文的研究成果对环形谐振器在微带滤波器中的应用以及提高设计效率等方面都有较多参考价值。但在微带滤波器研究的过程中,出现的拐角处、间隙处以及T型接头处的不连续性问题还有待进一步的探索和解决。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 通信领域滤波器的发展历史
• 1.2 微波滤波器在微波通信的作用
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 ADS软件介绍
• 1.5 本论文研究的内容
• 第二章 滤波器网络的散射参量
• 2.1 S参量定义
• 2.2 散射参量的物理意义
• 2.3 S参量的测量
• 第三章 微带线
• 3.1 介质微带线和微带耦合线
• 3.1.1 介质微带线
• 3.1.2 微带耦合线
• 3.2 微带元件
• 3.3 微带线匹配网络
• 3.3.1 微波匹配原理
• 3.3.2 微带线型匹配电路
• 第四章 微带环形谐振电路
• 4.1 谐振原理
• 4.2 短路谐振器和开路谐振器
• 4.2.1 1/2 波长短路谐振器
• 4.2.2 1/4 波长短路谐振器
• 4.2.3 开路谐振器
• 4.3 微带环形谐振器
• 4.3.1 环形谐振器的特性分析
• 4.3.2 环谐振器的频率选择特性的分析
• 第五章 带有环形谐振结构的微带滤波器的设计
• 5.1 滤波器的设计原理
• 5.1.1 归一化低通原型滤波器
• 5.1.2 切比雪夫滤波器
• 5.1.3 阻抗变换
• 5.2 带有环形谐振结构的带通滤波器的设计
• 5.2.1 直接耦合型结构的分析
• 5.2.2 平行耦合型结构的分析
• 5.2.3 性能问题的分析
• 第六章 总结语
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间发表文章