高溫超導(dǎo)濾波器設(shè)計(jì)的研究.pdf

1、本文主要有六部分組成，每個(gè)部分各為一章。第一部分的內(nèi)容是緒論主要介紹了三個(gè)方面的內(nèi)容：首先介紹了濾波器的發(fā)展過程、分類及其應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛性及重要性，然后對(duì)超導(dǎo)技術(shù)及超導(dǎo)材料的發(fā)展和應(yīng)用作了介紹，最后著重介紹了發(fā)展高溫超導(dǎo)濾波器技術(shù)的必需性并且指出了其相對(duì)于常規(guī)濾波器的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展前景。
　　 第二章主要介紹了研制高溫超導(dǎo)濾波器所需要的相關(guān)理論，包括超導(dǎo)技術(shù)相關(guān)的基礎(chǔ)理論、選頻回路的特性、微帶線技術(shù)的相關(guān)理論、濾波器相關(guān)技術(shù)參數(shù)（插

2、入損耗、帶外抑制、帶邊陡峭度、回波損耗等）的定義的介紹。
　　 第三章和第四章是本文的重點(diǎn)內(nèi)容，即高溫超導(dǎo)濾波器的相關(guān)原理、設(shè)計(jì)計(jì)算過程和仿真優(yōu)化結(jié)果。由于高溫超導(dǎo)濾波器最基本的組成部分是諧振器，而諧振器的長度又與濾波器中心頻率成反比，濾波器的中心頻率越低諧振器的長度就越長，目前可以提供的比較成熟的高溫超導(dǎo)膜直徑只有兩英寸（5cm左右），因此低頻窄帶一直是高溫超導(dǎo)濾波器設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，為了在有限的超導(dǎo)膜上設(shè)計(jì)高階低頻的高溫超導(dǎo)濾波器

3、就必須改變諧振器的形狀和設(shè)計(jì)思路，本文設(shè)計(jì)了兩款新型諧振器結(jié)構(gòu)緊湊、易于調(diào)節(jié)，能很好的滿足低頻窄帶高溫超導(dǎo)濾波器的設(shè)計(jì)要求。目前普遍使用的高溫超導(dǎo)濾波器的設(shè)計(jì)方法主要有兩個(gè)方向：一個(gè)是基于切比雪夫型濾波器原型參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，另一個(gè)是基于準(zhǔn)橢圓型濾波器原型參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。使用切比雪夫型濾波器原型參數(shù)設(shè)計(jì)高溫超導(dǎo)濾波器理論成熟、方法簡(jiǎn)單，是目前最主要的設(shè)計(jì)方法；使用準(zhǔn)橢圓型濾波器原型參數(shù)設(shè)計(jì)的高溫超導(dǎo)濾波器由于引入了傳輸零點(diǎn)其性能遠(yuǎn)優(yōu)于切比雪夫

4、型，日本研制成功的22階準(zhǔn)橢圓型濾波器原型參數(shù)設(shè)計(jì)的高溫超導(dǎo)濾波器帶外抑制性能優(yōu)于50階的切比雪夫型高溫超導(dǎo)濾波器，但是準(zhǔn)橢圓型高溫超導(dǎo)濾波器的設(shè)計(jì)和仿真的難度及工作量會(huì)大大增加。
　　 本文第三章對(duì)幾款傳統(tǒng)類型的濾波器做了介紹，主要包括巴特沃斯濾波器的一些特性和傳統(tǒng)切比雪夫型低通濾波器的設(shè)計(jì)過程和使用切比雪夫型濾波器低通原型參數(shù)及新型諧振器設(shè)計(jì)12階高溫超導(dǎo)濾波器的過程，仿真優(yōu)化結(jié)果較好地達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，達(dá)到了較高的性能水平。

5、
　　 第四章主要介紹了橢圓函數(shù)和準(zhǔn)橢圓函數(shù)的相關(guān)特性，并且介紹了使用準(zhǔn)橢圓型濾波器原型參數(shù)設(shè)計(jì)4階高溫超導(dǎo)濾波器的過程，仿真結(jié)果中可以清晰地觀察到兩個(gè)傳輸零點(diǎn)，其帶外抑制性能相當(dāng)優(yōu)異。
　　 第五章中主要介紹了Pascal型濾波器，它兼具有巴特沃斯濾波器和切比雪夫?yàn)V波器的優(yōu)點(diǎn)且其低通原型電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類似于切比雪夫?yàn)V波器，因此本文首次探索使用Pascal型濾波器低通原型參數(shù)設(shè)計(jì)了一款10階的高溫超導(dǎo)濾波器，取得了一定的