【正文】 Sons， 2020 [6] and ， A history of microwave filter research design and development， IEEE Theory Tech， ， ， ， September 1984 [7] and ， A dualpassband BPF for concurrent dualband wireless transceiver Electronics Packaging Technology Conference， 2020， [8] and ， Dualband mierostrip bandpass filter using steppedimpedance resonators with new coupling schemes， IEEE Theory ， ， ， October 2020 [9] 顧繼慧．微波技術．北京 ：科學出版社， 2020 20 [10] 清華大學《微帶電路》編寫組．微帶電路．北京：人民郵電出版社， 1976 [11] 管雪輝，無線通信微波雙頻濾波器的設計． [D]2020 [12] ， Parallelcoupled transmissionline． resonator filter， IEEE Theory Tech.，1958， ， ， [13] Makimoto M， Yamashita S．無線通信中的微波諧振器與濾波器．北 京：國防工業(yè)出版社， 2020 [14] ， ， .， Geometrical structures and fundamental characteristics of mierowave steppedimpedance resonators， IEEE Theory Tech．， 2020， ， [15] 曹善勇． Ansoft HFSS 磁場分析與應用實例．北京：中國水利水電出版 社， 2020 。SONS， 2020 [3] 管雪輝，無線通信微波雙頻濾波器的設計， 2020， 3435 [4] ， RF and Microwave Wireless Systems， New York： John Wileyamp。 感謝我的 *****時間里對我的支持，她們在生活上給我提供了很大的幫助。韓老師淵博的知識，嚴謹的治學態(tài)度和勤奮的工作精神給我留下了深刻的印象，這幾個月以來的諄諄教誨，使我受益終身，在此向韓老師表示誠摯的謝意。 致謝 本論文的順利完成，首先要感謝我的指導老師 ***老師。 3． 進一步分析階梯阻抗諧振器的特性，提出兩通帶帶寬可分別控制的，結構更緊密、更適合雙頻濾波器設計的諧振器結構。因此可嘗試用錐形線 SLR結構諧振器，以減小阻抗結合處的非連續(xù)性問題。文中首先介紹了目前國內濾波器的研究主要集中在單頻濾波器上這一事實，而對應用越來越廣泛的雙頻濾波器的研究還很少的這一現狀，接著，介紹了階 設計 插入損耗 （ dB） 回波損耗 （ dB） 相對帶寬 （ %） 階數 尺 寸 （ mm2） 優(yōu)缺點 設計一 18/17 2 *30 優(yōu)點：通帶內差損小，可控帶寬寬 缺點：帶外抑制特性不好 設計二 12/ 2 *27 優(yōu)點：通帶平穩(wěn)， 缺點：帶外抑制性不好 18 梯阻抗諧振器的基本結構和特性，從階梯阻抗諧振器具有雜散響應這一特性入手，分析了其實現雙頻濾波器的原理，引出了設計階梯阻抗雙頻濾波器的理論依據；然后，根據階梯阻抗諧振器可通過調整其阻抗比來控制雜散響應的特點，給出了用階梯阻抗諧振器設計雙頻濾波器的過程，并利用其設計兩種無需外加輸入輸出匹配電路的雙頻帶通濾波器，進行仿真。本章設計的雙頻濾波器均無外加的輸入輸出匹配電路，與傳統微帶雙頻濾波器相比其電路尺寸更小、結構更緊湊。 表 兩種濾波器結果的比較： 本章采用 λg/2型 SIR設 計了三種用于無線局域網，頻點位置和頻帶帶寬均可控的雙頻帶 通濾波器，頻點位置通過調節(jié)阻抗比 RZ和 u值控制，帶寬取決于諧振器之間的耦合，而耦合特性可以通過改變諧振器間的距離來調節(jié)，因此雙頻段濾波器的帶寬在一定的范圍內可調節(jié)。仿真得到在，使得兩個通帶間具有很好的隔離。 圖 設計二雙頻帶通濾波器的結構圖 濾波器的尺寸與 ， RZ=， Z2=45Ω， Z1=56Ω， u=， θt=168o。仿真得到在 輸零點，使得兩個通帶間具有很好的隔離。此時，由式 ()計算得濾波器兩個頻段的耦合系數 (k12)l和 (k12)2分別為 ，由圖 (a)和 (b)，可初步確定諧振器間的耦合間距 S1=lmm， S2=， 用 HFSS建立模型，模型如圖 ： 圖 設計一雙頻帶通濾波器的 HFSS模型 圖 抽頭位置 t對濾波器的性能影響 電路的各參數確定后，經過仿真優(yōu)化確定濾波器的輸入輸出抽頭位置， 圖 抽頭位置 t值的變化對濾波器性能的影響。仿真時選用介電常數為 ，介質層厚度為，損耗角正切為 Rogers R03010，利用計算公式得到電路中微帶線的初值，然后在仿真軟件中優(yōu)化調整使得濾波器的兩個諧振頻率點分別位于 ，從而得到諧振器的各參數為： WI=， W2=， W3=， Ll=9mm， L2=； 對于兩級耦合諧振帶通濾波器，諧振器間的耦合系數由下式確定： ? ? ? ? ? ?nnnn ggF B Wk2112? （ 51） 圖 (a)和 (b)分別是在 ，以距 離 S1作為參數，距離 S2與耦合系數 k12的關 系曲線。本章首先從理論上分析 SIR的諧振結構參數的確定方法，其次給出了所設計雙頻濾波器的結構模型以及 在 HFSS仿真軟件 [15]下所完成的該濾波器的優(yōu)化結構參數，以及仿真結果。在本章中我們利用 SIR的高次 模產生的第二個通帶設計了兩種應用于無線局域網 WLAN系統 ()的 雙頻帶通濾波器，在設計中所有 的 SIR諧 振器采用相同的結構。 Makimoto M和 Yamashita S于 1980年提出了應用 SIR諧振器構成微波帶通濾波電路的想法，通過調節(jié)耦合線段與非耦合線段的阻抗比 ，以控制寄生通帶在頻率軸上的位置。在雙頻濾波器的設計中，首先確定所要設計的兩中心頻率，得出兩頻率之比 f2/f1，然后選取 Rz的取值，從 圖 (a)中 得出 u的值，再由 圖 (b)．得到的值 t? ，進而推出 1? 、 2? 的值，諧振器的電學參數得到初步的確定。在不同阻抗比 Rz的條件下， SIR的 第二個和第一個通帶頻率之比 f2/f1和 u值的關系曲線如圖 (a)所示，諧振器總的電長度 t? 和 u值的關系曲線如圖 (b)所示 。 )(2 21 ??? ??T???????? ???? 11zzT t a nt a n1 12t a n ??? RR 12 圖 SIR總的電長度 λ g/2型 SIR 實現雙頻的原理 用 λg/2型 階梯阻抗諧振器實現的雙頻段帶通濾波器，在其寬頻帶響應中，有多個雜散頻率，并且雜散響應的頻率位置可以通過阻抗比 Rz進行 調節(jié)，我們就想到可以用一次響應雜散頻率來設計階梯阻抗雙頻濾波器。同時， RZ取得越小，總的電長度越小。 λ g/2型 SIR 諧振器的電長度 從 圖 以得到， λg/2型 SIR總的電學長度： (38) 結合基本諧振條件式 (32)可以得到： （當 RZ? 1時） (39) ???T (當 RZ=1時 ) (310) 將式 (39)對 θT 進行求導得： 0c s c)ta n(11 12z12z ????? ?? RR (311) 因此總的電學長度取得極值的條件為： 2z1 )(a rc ta n ?? ?? R (312) λg/2型 SIR總 的電長度如圖 。諧振時 式 (34)等于 0，可以得到：