随着无线通信的迅猛发展,无线通信设备对复杂度和性能的要求不断提升,面临着小型化、高性能、多功能、低成本等各方面要求。滤波器的性能直接关系到射频/微波前端电路乃至整机的小型化发展,因此对滤波器综合的方法成为近期微波滤波器件的研究热点。本文主要通过优化算法获取滤波器的耦合矩阵,使用全局优化算法(遗传算法GA)与局部优化算法(Solvopt算法)相结合的算法作为优化算法,并用具体数值实例验证了算法的有效性。完成的内容主要如下:1.研究交叉耦合谐振器滤波器优化综合理论,阐述传统滤波器发展的局限性以及交叉耦合谐振器滤波器的优点。传统的交叉耦合谐振器滤波器的综合采用代数综合算法,而本文采用优化算法,优化算法无需经过矩阵的旋转消零且不局限于特定的拓扑结构。利用优化算法提取其耦合矩阵和加载电阻,用数值实例证明了优化算法的有效性。2.引入非相邻谐振器的交叉耦合可显著提高滤波器的带外选择性,但是高阶滤波器在仿真、加工中会出现误差,只有通过后期调谐才能得到满意的响应。为减小误差对滤波器性能的影响,提出用级联单元模块架构滤波器,谐振器通过NRN连接。利用该技术,一个N阶模块化设计的滤波器无需引入源至负载的耦合就可以产生N个传输零点。3.传统综合方法只考虑滤波器端口阻抗归一化的情况,考虑到其与射频前端器件(天线/放大器)相级联需要阻抗匹配结构会增大射频前端的体积,提出任意端口阻抗的频变耦合系数交叉耦合滤波器综合技术,该方法可使滤波器与其他器件级联时省去阻抗匹配结构。含有频变耦合系数的交叉耦合滤波器在阶数与传统交叉耦合滤波器相同的情况下能够产生更多的有限传输零点,从而有效减小射频前端的尺寸。4.传统产生有限传输零点的方法是:交叉耦合滤波器综合技术和极点提取技术,单一使用某种技术都有调谐困难或者产生虚构零点的缺点。结合交叉耦合滤波器综合技术和极点提取技术的优点,提出混合拓扑结构滤波器的综合技术,与传统方法相比无需额外的辅助谐振器和大量的矩阵旋转变化,提高了滤波器的设计灵活性。