基于CMRC的微波濾波器和諧波混頻器研究.pdf

1、微波濾波器和毫米波諧波混頻器是得到廣泛研究和應用的無源和有源部件，其性能好壞直接影響了相關射頻系統(tǒng)的性能。近年來局域電磁帶隙結構因顯著的慢波效應和諧振帶隙特性成為研究熱點之一。本文對一維電磁帶隙結構（EBG）-緊致微帶諧振單元（CMRC）的電磁特性及電路模型進行了分析研究，并將其應用于微波濾波器和毫米波諧波混頻器中，使其性能大為提高。主要研究內容如下： 分析了CMRC的電磁帶隙結構及慢波效應，建立了奇偶模等效電路模型，并分析了該

2、結構的物理參數對其頻率特性的影響，為CMRC應用于微波無源和有源電路的設計提供了基礎。 設計了一種性能良好的新型偶階對稱切比雪夫濾波器。該濾波器在通帶內引入了兩個傳輸極點，在帶外也引入了兩個傳輸零點。在新型濾波器中用CMRC代替原有的λ/4傳輸線充當導納變換器，在不影響通帶良好性能（插入損耗為0.7dB，回波損耗為28.8dB）的同時實現了很好的阻帶抑制效果。在相鄰邊帶和寄生通帶處分別實現了54dB和40.8dB的抑制，整個阻帶

3、最小的抑制也達到了21dB；同時該濾波器的長度比原設計縮小了26.5％。 本文還將CMRC應用于微波有源電路，基于其在諧波抑制上的良好性能，設計了一個8mm四次諧波混頻器，其中CMRC用于實現中頻低通濾波器和對諧波閑頻的回收反射功能。測試結果該混頻器性能獲得了較大提高，其中變頻損耗最小值為7.6dB；射頻信號具有30～39.4GHz的有效工作帶寬，中頻輸出信號也具有1.5GHz帶寬。該混頻器已經接近于國外同類文獻的水平，在中頻帶