宽频率比范围的小型腔体宽带多频滤波器综合设计及其可重构研究

With the development of wireless communication towards high-frequency, multi-frequencies, wideband and reconfigurable, communication systems urgently need multi-wideband bandpass filters with precise filtering, wide frequency ratio, compact, reconfigurable and high power handing. Based on cavity multi-wideband filters as the research object, by using multi-class high-order multi-mode resonant cavity and wideband multi-mode resonant cavity with introducing the notch mechanism, this project includes the following contents: 1. research on the resonant mechanism and miniaturization mechanism of cavity multi-mode resonant cavity; 2. research on the synthesis design of multi-class compact multi-wideband cavity filters; 3. research on the synthesis design of compact multi-wideband single cavity filters; 4. research on the reconfigurable mechanism of compact multi-wideband filters. This project aims to establish the theories of synthesis design and reconfigurable for compact cavity multi-wideband filters with wide frequencies ratio range and prove up the mechanism of the reconfigurable, and provide theoretical basis and technical support for its application in radar, avigation, spaceflight and mobile multi-wideband communication systems.

随着无线通信向高频化、多频化、宽频化和可重构方向发展，通信系统迫切需要能够精准滤波、宽频率比范围、小尺寸、可重构且具有大功率容量的宽带多频滤波器。本项目以腔体宽带多频滤波器为研究对象，拟通过采用多阶级联的高次多模谐振腔和引入陷波机制的宽频多模谐振腔两种研究路线对以下几个内容进行研究：1、腔体多模谐振腔的谐振机理及小型化机理研究；2、多阶级联的小型腔体宽带多频滤波器综合设计研究；3、小型单腔宽带多频滤波器综合设计研究；4、小型腔体宽带多频滤波器可重构机制研究。本项目旨在建立宽频率比范围的小型腔体宽带多频滤波器综合设计理论并探明其可重构机制，为其在雷达、航空航天和移动通信等的宽带多频通信系统中的实际应用提供理论依据和技术支持。

课题组已完成项目计划书中的研究内容，达到了项目研究目标。研究成果包括：通过探索解决了腔体宽带多频滤波器中的一些基础理论问题和关键技术，建立了一套频率比范围较宽、各通带可实现带宽较宽、且可推广应用的小型腔体宽带多频滤波器综合设计方法，探究了小型腔体宽带多频滤波器可重构机制，为宽带多频通信系统提供了必要的理论指导和技术储备。同时，在项目经费的支持下，课题组对介质基片加载滤波器进行了新的探索。目前，已发表学术论文9篇，其中SCI检索6篇（以第一作者身份发表了1篇Top期刊IEEE T-MTT和1篇IEEE MWCL）、EI检索3篇，并均已标注基金支助。已申请发明专利10件（其中8件发明专利已获授权，当中5项发明专利得到了应用转化）。和深圳大学联合培养博士生2人。共实现10款高性能腔体滤波器的设计，达到了预期研究成果。