基于CMRC的微波濾波器和諧波混頻器研究.pdf

1、微波濾波器和毫米波諧波混頻器是得到廣泛研究和應(yīng)用的無源和有源部件，其性能好壞直接影響了相關(guān)射頻系統(tǒng)的性能。近年來局域電磁帶隙結(jié)構(gòu)因顯著的慢波效應(yīng)和諧振帶隙特性成為研究熱點之一。本文對一維電磁帶隙結(jié)構(gòu)（EBG）-緊致微帶諧振單元（CMRC）的電磁特性及電路模型進行了分析研究，并將其應(yīng)用于微波濾波器和毫米波諧波混頻器中，使其性能大為提高。主要研究內(nèi)容如下： 分析了CMRC的電磁帶隙結(jié)構(gòu)及慢波效應(yīng)，建立了奇偶模等效電路模型，并分析了該

2、結(jié)構(gòu)的物理參數(shù)對其頻率特性的影響，為CMRC應(yīng)用于微波無源和有源電路的設(shè)計提供了基礎(chǔ)。 設(shè)計了一種性能良好的新型偶階對稱切比雪夫濾波器。該濾波器在通帶內(nèi)引入了兩個傳輸極點，在帶外也引入了兩個傳輸零點。在新型濾波器中用CMRC代替原有的λ/4傳輸線充當導納變換器，在不影響通帶良好性能（插入損耗為0.7dB，回波損耗為28.8dB）的同時實現(xiàn)了很好的阻帶抑制效果。在相鄰邊帶和寄生通帶處分別實現(xiàn)了54dB和40.8dB的抑制，整個阻帶

3、最小的抑制也達到了21dB；同時該濾波器的長度比原設(shè)計縮小了26.5％。 本文還將CMRC應(yīng)用于微波有源電路，基于其在諧波抑制上的良好性能，設(shè)計了一個8mm四次諧波混頻器，其中CMRC用于實現(xiàn)中頻低通濾波器和對諧波閑頻的回收反射功能。測試結(jié)果該混頻器性能獲得了較大提高，其中變頻損耗最小值為7.6dB；射頻信號具有30～39.4GHz的有效工作帶寬，中頻輸出信號也具有1.5GHz帶寬。該混頻器已經(jīng)接近于國外同類文獻的水平，在中頻帶