可调滤波器研究

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本文研究可调滤波器,主要包括腔体滤波器的谐振频率计算、腔体尺寸设计以及尺寸缩短效应分析等内容。文中对一类加载盘荷的腔体滤波器进行了详细研究,各章中提出的腔体结构均可作为单独的腔体滤波器使用;针对这些具体腔体形式各章同时给出各种不同分析方法。文中还提出一种在固定腔体外部加载可调电容组件的电调滤波器,并且具体采用电子开关加集总电容方式实现电容组件。取一定数量的电子开关和电容可实现对感兴趣频段的稠密式覆盖。其中,作者创造性的工作体现在: 1、以平面微带线为中介使用保角变换法研究了非平面圆柱型微带线的准静态特性。给出了特性分析公式和综合方法,并确定了用二分法进行尺寸综合要求的操作区间和目标函数。 2、给出用一类慢波传输线构造谐振腔的基本原理,得到了依据谐振频率计算腔体尺寸的方法。分析了盘荷同轴型谐振腔的TM慢波模式,并给出TM主模特征值和谐振频率的计算方程,证明了单一的TM高次模不能作为慢波模式单独存在于这种谐振腔之中,必须由多个高次模共同组成一个谐振模式。 3、基于弗洛奎定理应用传输型谐振腔概念得到用周期结构组成腔体谐振器的基本原理,并给出了依据谐振频率计算腔体尺寸的方法。进而以外导体加载盘荷的同轴腔为例,对TM模进行讨论,得到了特征方程,并具体计算和讨论了这种结构的尺寸缩短效应。 4、提出一种内外导体均加载盘荷的同轴谐振腔。将网络思想推广应用到径向线中,给出了散射参数的定义和计算方法。并结合径向线中的模式匹配法,得到了径向线分叉的模式散射矩阵。利用网络级联计算腔体一端的反射系数,并按照反射系数等于-1的准则,求得腔体谐振频率。 5、提出一种加载动静盘荷的可调谐振腔。给出用网络思想分析这种腔体结构的方法,讨论了静片与动片充分交互情况下,盘荷张角和盘荷间距对腔体特性的影响,并给出了分析和综合这种谐振腔的思路和步骤。 6、给出分析谐振腔在动片和静片充分分离情况下的变分方法。由各个子区的场表达式结合场匹配技术给出了子区之间满足的边界条件。给出了用盘荷半径作为中间量进行腔体分析和综合的方法和步骤。 7、提出在原有螺旋滤波器的基础上加载可调电容组件实现可调滤波器的方案。以机械开关和集总电容构成无源可调电容组件,研究了电容调节范围;以电子开关组成电调电容组件,研究了有源电路给系统带来的频率偏移、插损增大等影响;对电调电容组件建立了系统等效模型。
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