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随着移动通信技术的飞速发展,微波滤波器的结构日益复杂,性能指标不断提高。传统的Chebyshev滤波器设计方法已经难以满足设计要求,因此有必要研究具有准Elliptic函数特性的广义Chebyshev滤波器综合方法;滤波器性能的提高意味着更复杂的结构,耗费更长的计算机仿真和调试时间,需要引入高效率的调谐方法;小型化是微波滤波器的发展方向,该领域的研究刚刚起步,存在很大提高空间。针对以上问题,本论文主要在广义Chebyshev滤波器综合理论、微带滤波器仿真调谐算法、滤波器小型化设计这三个方面进行了深入探讨。
本论文分析了交叉耦合结构对滤波网络的影响;介绍了具有传输零点的广义Chebvshev滤波器综合方法,包括N阶和N+2阶两种耦合矩阵结构;在相似变换理论基础上给出耦合矩阵拓扑变换方法;给出设计实例以验证这些综合方法的有效性。
根据综合得到的滤波器耦合矩阵,本论文设计了一个6阶微带开环谐振器交叉耦合滤波器,并进行仿真验证。基于空间映射法,针对交叉耦合滤波器的特点提出一种调谐方法,应用于本例微带滤波器的优化,实际运行结果证实了该方法的高效率。
进一步,本论文将分形理论应用到滤波器小型化设计中,利用Hilbert分形曲线的平面填充能力使滤波器占用空间大为减小,并深入分析小型化结构给滤波器性能带来的影响,最后将本例滤波器用Hilben分形结构实现。