电磁二维可重构带通滤波器研究

基本信息
批准号:61501086
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:23.00
负责人:张巧利
学科分类:
依托单位:电子科技大学
批准年份:2015
结题年份:2018
起止时间:2016-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:李华,王建,韩毅飞,李国林,邓万强,郑馨竹
关键词:
带通滤波器电磁二维可调技术基片集成波导可重构技术
结项摘要

Reconfigurable filter is an essential component in smart wireless communication systems. How to get the reconfigurable filters which can meet the requirements of miniaturization, integration and better functionality within wideband is not only an extremely challenging fundamental research, but also the urgent needs for multiband and multifunctional wireless communication systems. In this proposal, compact reconfigurable filters with large tuning range and high flexibility in bandwidth and filter shape reconfiguration will be researched by using simultaneous electric and magnetic two-dimensionally tuning method. The research are including: (1) the investigation on the key physical mechanism of simultaneous electric and magnetic two-dimensionally reconfiguration; (2) the theoretical methodology for the synthesis of electric and magnetic two-dimensionally tuned bandpass filters and the application to design of tunable filters with independent control of center frequency, bandwidth and filter response shape; (3) the key techniques of efficiently designing and realizing multiband, multi-degree reconfigurable filters with simultaneous electric and magnetic two-dimensionally tuning. By theoretical analysis, electromagnetic simulation and experimental verification, the method of design, analysis and synthesis of reconfigurable filters with high precision will be established. Furthermore, the best architecture, reliable theoretical analysis, high-efficiency design method, and some initial models verified by principle experiments will be provided for high-performance and compact electric and magnetic two-dimensionally tuned parameter-agile SIW filters.

可重构滤波器是未来智能化无线系统的关键组成器件。研究既能满足小型化、集成化要求,又能够实现宽频带、多频段工作的高性能可重构滤波器是极富挑战性的基础性研究课题,也是智能化无线通信和雷达系统的迫切需求。本项目旨在研究基于基片集成波导的电磁二维可重构带通滤波器,以解决智能化无线系统对具有大调节范围、带宽和波形可控特性的可重构滤波器的设计与应用需求。研究包括:(1)电磁二维可重构的物理工作机制研究;(2)电磁二维可重构带通滤波器综合设计方法;(3)多频段、小型化电磁二维可重构基片集成波导滤波器的关键实现技术研究。通过理论分析、电磁仿真和实验验证,建立起高精度的可重构滤波器设计、分析和综合方法,为高性能小型化的电磁二维可重构滤波器设计提供最佳的体系结构、可靠的理论依据、高效精确的设计方法以及经过原理性实验验证的初始模型。

项目摘要

本项目研究了基于SIW的电磁二维可重构带通滤波器基础理论和实现方法。其主要成果包括:分析了单模谐振器以及单模谐振器之间耦合工作状态下的中电磁场分布变化,将电、磁调谐元件同时加载在单模谐振器中,通过电调谐元件调节模式的工作频率,磁调谐元件调节谐振器模式之间的耦合强度,采用滤波器综合设计方法实现的电磁二维可重构带通滤波器不仅极大程度地扩展了频率可调谐范围,还实现了滤波器带宽的精确控制。采用场与路结合的研究手段,研究了可重构滤波器多模重构的物理机制,以及外加调谐元件对SIW 多模谐振结构中模式行为的影响,探索了外加调谐元件参数与滤波器性能参数间的对应关系,分别实现了电可重构和磁可重构的SIW双模滤波器。研究了SIW可重构滤波器的外部品质因数控制技术,探索了外部品质因数的可调谐范围与阻抗匹配网络可调谐范围之间的对应关系,采用电调谐方式实现了最大调节范围内对最佳阻抗匹配效果的保持,最终实现了双模双通带可重构带通滤波器和双工器的设计,加工测试工作正在进行。综合上述结果,本研究为未来智能化无线系统中小型化高性能可重构滤波器的实现提供了新思路和理论依据。项目资助发表学术论文4篇,正在进行中论文2篇,申请国家发明专利4项。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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