微波多频滤波器与多频阻抗匹配网络的综合方法研究

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1、万方数据NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofElectronicandInformationEngineeringResearchesonSynthesisMethodsforMulti-bandFiltersandMulti-bandImpedance-matchingNetworksAThesisinElectromagneticFieldandMicrowaveTechnologybyChenYaoAdvisedbyAssociateProf.LiuYunSubmitt

2、edinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2013万方数据万方数据承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本

3、承诺书）作者签名：日期：万方数据万方数据南京航空航天大学硕士学位论文摘要当前3G和4G牌照的发放使得国内的移动通信网络包含了多种通信标准。为了让不同的标准同时工作在一个狭小的移动终端内而又彼此互不干扰，移动终端需要能够同时工作在多个不同的频率上，这就促进了多频通信系统的发展。而作为通信系统重要且基础的器件，小型化、高性能的多频滤波器和多频阻抗匹配网络也随之迫切需要发展，目前其设计已成为研究热点。在这样的研究背景下，本课题对多频滤波器以及多频阻抗匹配网络的综合设计方法进行了研究。本文主要包含以下几个部分：1、介绍了微波滤波器的经典理论及相关性能指标，描述了从低通原型滤波器向带通滤波

4、器转换的过程。给出了阻抗匹配网络的基本原理，列举了几种经典阻抗匹配电路。为后续研究工作提供理论基础。2、根据第二章的理论基础，给出了多频导纳变换器的多种微波实现方式，及多模谐振器的理论模型，利用相关公式分析、设计了集总双频和三频滤波器。对双频滤波器进行加工测试，该滤波器两通带间产生两个传输零点，使得带外抑制较高。且该电路由少量的集总元件实现，实现了小型化的性能。3、研究了频率及带宽可控的微带三通带滤波器的综合方法，给出了由传输线和多模电容组成的隐性多模耦合元件的理论模型及遗传算法提取Y型多模谐振器参数的过程，基于此设计、加工了一个频率及带宽可控的微带三通带滤波器。该滤波器相邻通带

5、间均有两个传输零点产生，提高了带间隔离。4、基于导纳变换器的电容型和电感型等效电路，提出了П型和T型双频阻抗变换器模型，给出了具体的设计公式。这两种结构能实现任意复数阻抗的双频匹配。通过进一步研究多频阻抗匹配网络，本文最后提出了一种针对实数阻抗的Г型三频阻抗匹配网络并给出了相关设计公式。П型和Г型匹配电路均采用集总分立元件实现，使得电路整体尺寸较小，易于集成。关键字:多频，滤波器，阻抗匹配网络，综合方法I万方数据微波多频滤波器与多频阻抗匹配网络的综合方法研究ABSTRACTWiththeissuanceof3Gand4Glicenses,avarietyofcommunicati

6、onstandardshavebeenformulatedforthedomesticcommunicationsystem.Toallowdifferentstandardsworksimultaneouslyandhavenointerferencebetweeneachother,themobileterminalmustbemulti-frequency,whichpromotesthedevelopmentofmulti-bandcomponents.Asthebasicandimportantpartsofcommunicationsystem,multi-bandf

7、iltersandimpedancematchingnetworkswithhigh-performanceandsmallsizewillalsobeanurgentneedfordevelopment.Andtheyarehottopicsnow.Underthebackground,synthesismethodsofmulti-bandfiltersandimpedancematchingnetworksarestudiedinthispaper.Itcontainsth