目录
目录...................................................................................................................................I 摘要.................................................................................................................................IV 第一章绪论.. (1)
1.2国内外研究现状 (2)
2.1滤波器基本原理 (8)
2.2滤波器技术指标 (8)
2.3滤波器基本理论 (10)
2.3.1滤波器类型 (10)
2.3.2常见低通原型滤波器 (13)
2.4可调滤波器的实现方法 (19)
2.4.1磁调谐型滤波器 (19)
病毒样本
2.4.2电调型滤波器 (20)
2.4.3可调谐滤波器实现方法的比较 (21)静电线
2.5本章小结 (22)
服务器状态
第三章双频带带通滤波器设计 (23)
联合签名入口3.1引言 (23)
3.2滤波器基本结构分析 (23)
3.2.1谐振器分析 (23)
3.2.2耦合结构分析 (24)
3.2.3拓扑结构分析 (27)
电解提银3.3滤波器设计 (29)
3.4实验结果与讨论 (33)
3.5本章小结 (36)
第四章基于SIR的带通滤波器及双工器设计 (37)
4.1基于SIR的带通滤波器设计 (37)
4.1.1SIR基本结构 (37)
4.1.2谐振器结构分析 (38)
4.1.3传输零点的分析 (39)
4.1.4滤波器设计 (39)
4.2基于SIR的双工器设计 (41)
4.2.1双工器简介 (41)
4.2.2双工器设计 (42)
4.3本章小结 (45)
第五章双频带切换可调谐带通滤波器设计 (46)
5.1引言 (46)
5.2谐振器基本理论 (46)
5.2.1奇偶模分析法 (46)
5.2.2奇偶模分析法在滤波器中的应用 (49)
5.3可调谐滤波器的设计 (51)
5.4实验结果与讨论 (53)
5.5本章小结 (55)
第六章总结与展望 (56)
6.1本文的主要工作 (56)
6.2未来工作的展望 (56)
致谢 (58)
参考文献 (59)
作者简介及论文发表情况 (64)
摘要
随着通信领域的飞速进步，在方便了人们日常生活的同时，也使得大量的频谱被占用，导致频谱资源短缺，进而出现拥挤现象。为此，一些扩频、动态频率分配等技术得到了广泛应用，实现对无线电频谱的智能使用，以减缓无线电频谱拥挤的现象。可调滤波器能够快速的调谐频率，还能在一定程度上减小接信机的体积，因此，得到了越来越多科研人员的重视。
本文的主要工作如下：
首先，介绍了滤波器设计的技术指标，阐述了滤波原理，详细说明了低通原型滤波器向微带滤波器转换的过程，并对比了实现调谐的几种方法，选择了变容二极管和PIN 二极管作为本文研究的重点。 234mm
其次，通过分析滤波器拓扑结构所具有的特性以及耦合结构，设计了一款双频带带通滤波器，能够覆盖WLAN和WIMAX频段。该滤波器由两对半波长谐振器构成，并设计了源负载之间的交叉耦合。最终，制作出实物，测试与仿真结果基本一致。
然后，经过对传统E型谐振器的改进，设计了一款结构紧凑的带通滤波器和一款双工器。仿真结果显示，所设计的滤波器和双工器符合基本的性能标准。
最后，利用PIN二极管和变容二极管设计了一款双通带切换可调谐带通滤波器。通过对滤波器拓扑结构的分析，详细说明了滤波器的工作原理以及传输零点产生的原理。通过控制PIN二极管和变容二极管分别实现了频带的切换和调谐。通过与其他滤波器的比较，所设计的滤波器在尺寸和调谐范围方面具有一定的优势。
关键词：可调谐，带通滤波器，变容二极管，传输零点，PIN二极管
Abstract
With the rapid progress in the field of communication,while facilitating people's daily life,it also makes a large number of spectrum occupied,resulting in the shortage of spectrum resources,and then the phenomenon of congestion.Therefore,some techniques such as spread spectrum and dynamic frequency distribution have been widely used to realize the intelligent use of radio spectrum in order to slow down the phenomenon of radio spectrum congestion.Adjustable filter can quickly tune the frequency,but also to a certain extent reduce the volume of the receiver,so more and more researchers pay attention to it.
The main work of this paper is as follows:
First of all,the technical specifications of the filter design are introduced,the filter principle and the conversion process from low-pass prototype filter to microstrip filter are described in detail,and several methods of tuning are compared.Varactor diode and pin diode are selected as the focus of this paper.
Secondly,by analyzing the characteristics and coupling structure of the filter topology,a dual band-pass filter is designed,which can cover WLAN and WiMAX frequency bands.The filter is composed of two half wavelength resonators,and the cross coupling between the source loads is designed.The
coupling position between the resonators is optimized by hfss15.0simulation software,and a double pass band filter with better performance is designed.The test results are basically consistent with the simulation results.
Then,after the improvement of the traditional e-resonator,a compact band-pass filter and a duplexer are designed.The simulation results show that the designed filter and diplexer meet the basic performance standards.
Finally,a dual pass band switched tunable band-pass filter is designed by using pin diode and varactor diode.By analyzing the topological structure of the filter,the principle of the filter and the principle of the transmission zero point are explained in detail.By controlling PIN diode and varactor diode,frequency band switching and tuning are realized respectively. Compared with other filters,the designed filter has some advantages in size and tuning range.
Key Words:tunable,band-pass filter,varactor,transmission zero,pin diode
第一章绪论
第一章绪论
1.1研究目的和意义
自电磁波被科学地证实在空间中存在以来，经过无数科研工作者的不懈努力，以电磁波和电磁场为基础的无线电子通信技术得到了快速发展，与人们的日常生活越来越密切。然而，通信技术的不断进步在方便人们日常生活的同时，也使得大量的频谱被占用，导致频谱资源短缺，进而出现拥挤现象。为此，一些扩频[1]、动态频率分配[2]等技术得到了很大发展，许多研究机构投入大量的人力物力财力来研究这些技术，以求设计出具有多频带工作的射频器件，实现对无线电频谱的智能使用，减缓无线电频谱拥挤的现象。并且，随着社会的发展，人们的越来越注重于产品的体验感，小型化、智能化、多个工作制式的手持通信设备越来越受到人们的关注，这就对手持通信设备的尺寸大小和电路结构提出了更严格的标准。
滤波器作为通信系统中的关键器件，具有选择有用频率、抑制其他无用频率的作用，不仅对通信质量有着十分巨大的影响，而且其尺寸大小在一定程度上也影响着收发机的大小。因此，具有良好性能的低廉小型化滤波器已逐渐成为通信系统的必要器件。在某些民用通讯中，需要筛选出多个频段的频率。传统的方法是将多个滤波器置于收发机中来提供多个工作频带，通过控制开关选择满足系统通信要求的工作频带[3-7]，其结构如图1.1（a）所示。但使用多个滤波器所占的空间比较大，这就决定了通信设备不可能做到小型化的目的，不适应当下人们对于通信设备便携带的要求，而且会增加电路的复杂度和制作成本。因此，如何同时解决这些问题是目前的研究热点。
而可调滤波器的出现可以很好的解决传统方法的缺点，将其置于收发机中，能够在保证滤波器具有较小尺寸的同时，提供多个工作频带。如图1.1（b）所示。这对于实现无线通信设备的小型化和集成化都有着很大的益处，并且相比于滤波器组，可调滤波器能够降低电路的复杂度和制作成本[8-11]。
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