無線通信微波雙頻帶通濾波器研究.pdf

1、近年，隨著無線通信需求的不斷增加，雙頻便攜式電話和無線局域網(wǎng)被廣泛應用。雙頻段濾波器也成為這些通信系統(tǒng)前端的重要器件。本論文主要研究了無線通信系統(tǒng)中雙頻帶通濾波器的設計理論與方法，并首次提出運用頻率變換和電路變換法綜合設計雙頻帶通濾波器的理論。主要完成的工作和創(chuàng)新有以下四個部分： 首先，提出了一種兩級900MHz/1800MHz雙頻段濾波器。濾波器采用微帶開環(huán)諧振器，利用諧振器的基頻和第一雜散頻率得到雙通帶特性。通過合理設計濾波

2、器的級間耦合和外部耦合同時滿足兩個頻段的指標；然后創(chuàng)新性地提出了一種新型緊湊型三級雙頻段濾波器，濾波器的阻帶特性有很大的提高。兩個方形開環(huán)諧振器被嵌入到一個 U 形諧振器中，減小了濾波器的體積。同時，微帶開路枝節(jié)和不相鄰諧振器之間的交叉耦合被同時用來在濾波器的阻帶產(chǎn)生傳輸零點，從而在獲得寬阻帶的同時，阻帶陡峭度和深度也很大。理論和測試結(jié)果吻合很好。 其次，提出了一種適用于無線局域網(wǎng)系統(tǒng)中的微帶慢波結(jié)構(gòu)雙頻帶通濾波器。研究了慢波諧

3、振器的基頻和第一雜散頻率特性與加載開路枝節(jié)長度之間的關(guān)系。然后利用微帶開環(huán)慢波諧振器設計了一個第二通帶可以控制的雙頻段濾波器。零度耦合結(jié)構(gòu)被用來在濾波器的通帶邊產(chǎn)生傳輸零點，提高阻帶的吸收深度；同時用四分之一波長阻抗匹配線通過優(yōu)化得到所需的外部品質(zhì)因數(shù)。實驗數(shù)據(jù)驗證了理論分析和設計過程。 再次，提出了頻率變換法設計雙頻段帶通濾波器的理論。通過對低通原型濾波器進行兩次頻率變換，得到雙頻帶通濾波器。濾波器經(jīng)過電路變換后，得到新型只含

4、有倒置變換器和并聯(lián)或串聯(lián)諧振器的雙頻段濾波器電路。該電路可以很方便的利用常見的分布參數(shù)元件實現(xiàn)。采用該綜合理論設計了一個中心頻率為1.8/2.4GHz的雙頻帶通濾波器，濾波器用微帶傳輸線和開路枝節(jié)實現(xiàn)。仿真結(jié)果和測試結(jié)果吻合很好，驗證了提出的設計理論。 最后，提出了利用新型雙頻段諧振器綜合設計帶寬可控制的雙頻帶通濾波器的理論。該諧振器由一個一段式和一個兩段式微帶開路枝節(jié)并聯(lián)而成。濾波器的兩個通帶依次被三個傳輸零點分開。第一個和第