腔体多频滤波器研究

近年来随着移动通信的飞速发展，能同时兼容现在各种通信资源的多频通信系统已成为研究热点，而腔体多频滤波器作为这些通信系统射频前端的关键器件，也倍受关注。针对目前腔体多频滤波器尺寸相对较大、通带频率比和带宽比不能大范围内可调的问题，我们结合微带多频滤波器的设计方法，采用单组谐振特性易控的腔体谐振器结构和电磁混合耦合结构设计腔体腔多频滤波器。根据腔体谐振器的物理模型，我们利用无耗传输线模型和全波分析方法，建立一套切实可行的腔体多频滤波器综合设计方法。最后，为了验证分析，设计不同频率比和带宽比的高性能腔体多频滤波器

本项目以通信系统中的腔体多频带滤波器为研究对象，对这种滤波器的设计理论和方法进行了深入的研究，主要取得了如下成果：. (1)提出新型同轴谐振器结构，由传输线模型推导出了谐振频率与谐振器结构参数的解析关系，通过改变内导体的半径，得到了前两个谐振频率比在2.2-2.8的谐振结构。. (2)提出了一种新型电磁混合耦合结构，谐振器之间的耦合由电耦合窗和磁耦合窗共同组成，通过改变两层窗口的宽度，双通带的耦合系数均在较大范围内可控，并在通带之间产生一个传输零点。. (3)提出了一种新型螺旋馈电结构，给出了每个通带处的外部品质因素与馈电结构的解析关系，仿真和测量结果发现，两个通带的外部品质因素均在较大范围内可调。. 同时，本项目也对平面滤波器进行了深化研究，取得了如下研究成果：. (1)提出了一种腔间耦合可以灵活控制的多模谐振器结构，利用该结构可设计出通带特性可控的双频滤波器。. (2)提出了单枝节加载对称和非对称谐振器，利用它们设计了频率大范围可控的三频滤波器。. (3)在带阻滤波器方面，研究了如何用利用枝节线加载谐振器设计不同频率比的多频带阻滤波器，调整枝节的长度及加载位置，两个阻带频率可大范围的控制。. 在国家自然科学基金的支持下，本项目研究进展顺利，取得的各项成果达到预期指标，发表论文共21篇，SCI论文12篇，EI论文9篇，其中1篇发表在IEEE Transaction on Microwave Theory and Techniques 上，4篇发表在IEEE Microwave and Wireless Components Letters，申请中国发明专利10项，7项授权实用新型专利。