基于地面缺陷結(jié)構(gòu)的帶通濾波器設(shè)計(jì).pdf

1、近年來，隨著微波通信技術(shù)的快速發(fā)展，頻譜資源變得越來越緊張。正因?yàn)槿绱?，就要求微波濾波器具有更好的性能，比如更小的尺寸、更低的損耗、更高的帶外抑制等等。由于傳統(tǒng)的帶狀線、同軸線等結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的微波濾波器尺寸太大，已經(jīng)不能滿足當(dāng)下科技發(fā)展的要求。為了設(shè)計(jì)性能優(yōu)良、體積小、成本低的微波濾波器，我們需要尋求新的材料和技術(shù)。地面缺陷結(jié)構(gòu)和復(fù)合左/右手傳輸線在濾波器中的應(yīng)用不僅改善了微波濾波器的性能，并且具有體積小、成本低的優(yōu)點(diǎn)。因此，探究地面缺陷結(jié)

2、構(gòu)以及復(fù)合左/右手傳輸線的特性，并將它們應(yīng)用于濾波器的工程設(shè)計(jì)中，對(duì)推進(jìn)微波濾波器的發(fā)展有著重要的意義。本文圍繞地面缺陷結(jié)構(gòu)和復(fù)合左/右手傳輸線在微波帶通濾波器中的仿真、實(shí)驗(yàn)及應(yīng)用，主要開展了以下幾方面的研究:
　　首先，采用組合法設(shè)計(jì)了一種基于啞鈴型地面缺陷結(jié)構(gòu)的帶通濾波器，闡述了組合法設(shè)計(jì)的原理和優(yōu)點(diǎn)。為了滿足設(shè)計(jì)需要，我們進(jìn)一步的改進(jìn)了地面缺陷結(jié)構(gòu)單元，然后用改進(jìn)型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一款濾波器。在通帶范圍內(nèi)，其回波損耗S11低于-

3、10dB。在-3dB處，濾波器的通帶范圍從2.6GHz到4.6GHz。中心頻率為3.6GHz，相對(duì)帶寬為55.6％，低頻處的選擇特性為18.89dB/GHz，高頻處的選擇特性為42.5dB/GHz。仿真結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的模型具有濾波特性，但低頻處的帶外抑制度不高，選擇性不好，需要改進(jìn)。
　　其次，設(shè)計(jì)了一種復(fù)合左/右手傳輸線帶通濾波器并對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)分析。針對(duì)啞鈴型地面缺陷結(jié)構(gòu)帶外抑制度不高的缺點(diǎn)，利用復(fù)合左/右手傳輸線構(gòu)建了一個(gè)性能

4、較好的帶通濾波器。該濾波器在通帶范圍內(nèi)，回波損耗S11低于-10dB。在-3dB處，濾波器的通帶范圍從1.3GHz到2.75GHz。中心頻率為2.025GHz，相對(duì)帶寬為71.6％，低頻處的選擇特性為56.67dB/GHz，高頻處的選擇特性為113.3dB/GHz。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果一致，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的模型具有濾波特性，并且各項(xiàng)性能都較好。
　　本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)是電磁超介質(zhì)在濾波器中的應(yīng)用。采用電磁超介質(zhì)設(shè)計(jì)微波帶通濾波器，有效地