X波段宽带可调滤波器设计

作     者：何翡 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：喻梦霞

授予年度：2023年

学科分类：080902[工学-电路与系统] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

主      题：可调滤波器 变容二极管 多模谐振器 平行耦合 

摘      要：由于无线电通信技术的飞速发展,微波毫米波系统的应用变得更加普遍,但同时也带来了频谱资源的严重短缺。可调滤波器作为微波可重构系统中不可或缺的一环,不仅能够有效地利用频谱资源,而且还能够大大降低通信系统的体积和复杂性。因此,受到了越来越多科研人员的关注。本文主要研究加载变容二极管的带宽和中心频率可调滤波器设计。具体内容如下:1、基于二阶四分之一波长SIR电耦合谐振器设计了通带两侧各有一个传输零点的带宽恒定中心频率可调滤波器,带宽可达1.5GHz。在此基础上设计了四阶带宽恒定中心频率可调滤波器,中心频率可调范围为1.07GHz,带外远端抑制达到-36d B以下,插入损耗小于6.2d B,具有较好的滤波性能。2、分析了平行耦合线加载变容二极管的馈电结构来调节外部品质因数,在此基础上,结合多模谐振器结构,给出了可调滤波器的设计流程,分别设计了三款中心频率和带宽全可调谐的宽带滤波器。(1)基于SLR双模谐振的宽带可调滤波器。其中心频率可调范围为8.32GHz至10.8GHz,上边带调谐范围为8.68GHz至12.1GHz,下边带调谐范围为8.03GHz至9.67GHz,带宽可调范围为4.07GHz到0.72GHz,变化范围为8.7%至40.5%;(2)基于完全对称加载开路枝节的四模谐振可调滤波器。该可调带通滤波器中心频率可在8.15GHz至10.89GHz之间进行连续调谐,上边带调谐范围为8.5GHz至12.1GHz,下边带调谐范围为7.92GHz至9.81,带宽可调范围为0.7GHz至4.18GHz,变化范围为8.6%至43.3%。(3)基于十字形三模谐振设计了宽带可调滤波器。该可调带通滤波器中心频率可在8.32GHz至10.75GHz之间进行连续调谐,上边带调谐范围为9.4GHz至12GHz,下边带调谐范围为8.0GHz至9.37,带宽可调范围为4.02GHz到1.53GHz,变化范围为17.7%至40.2%。这三款滤波器都具有调谐范围广,通带上下均存在传输零点且插入损耗小的优点。