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(yīng)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(shè)計(jì)理論與方法，并首次提出運(yùn)用頻率變換和電路變換法綜合設(shè)計(jì)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(gè)部分： 首先，提出了一種兩級(jí)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(shè)計(jì)濾波

2、器的級(jí)間耦合和外部耦合同時(shí)滿足兩個(gè)頻段的指標(biāo)；然后創(chuàng)新性地提出了一種新型緊湊型三級(jí)雙頻段濾波器，濾波器的阻帶特性有很大的提高。兩個(gè)方形開環(huán)諧振器被嵌入到一個(gè) U 形諧振器中，減小了濾波器的體積。同時(shí)，微帶開路枝節(jié)和不相鄰諧振器之間的交叉耦合被同時(shí)用來在濾波器的阻帶產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)，從而在獲得寬阻帶的同時(shí)，阻帶陡峭度和深度也很大。理論和測(cè)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(zhǎng)度之間的關(guān)系。然后利用微帶開環(huán)慢波諧振器設(shè)計(jì)了一個(gè)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(diǎn)，提高阻帶的吸收深度；同時(shí)用四分之一波長(zhǎng)阻抗匹配線通過優(yōu)化得到所需的外部品質(zhì)因數(shù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了理論分析和設(shè)計(jì)過程。 再次，提出了頻率變換法設(shè)計(jì)雙頻段帶通濾波器的理論。通過對(duì)低通原型濾波器進(jìn)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(shí)現(xiàn)。采用該綜合理論設(shè)計(jì)了一個(gè)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(shí)現(xiàn)。仿真結(jié)果和測(cè)試結(jié)果吻合很好，驗(yàn)證了提出的設(shè)計(jì)理論。 最后，提出了利用新型雙頻段諧振器綜合設(shè)計(jì)帶寬可控制的雙頻帶通濾波器的理論。該諧振器由一個(gè)一段式和一個(gè)兩段式微帶開路枝節(jié)并聯(lián)而成。濾波器的兩個(gè)通帶依次被三個(gè)傳輸零點(diǎn)分開。第一個(gè)和第