随着科技的不断发展、进步,无线通信已经广泛地应用到人们的日常生活中,尤其是以WiFi、WLAN、Bluetooth、UWB等为代表的短距离无线数据业务更是发展迅速,极大地带动了微波/射频滤波器技术的蓬勃发展,也对滤波器的性能提出了越来越高的要求。近年来,通带带宽可调、高选择性、通带内陷带设计等滤波器技术日益成为各国科研人员的研究热点。研究微带滤波器性能的关键技术点,论文的选题具有重要的理论意义和广阔的应用前景。本文主要以微带滤波器通带带宽可调、高选择性、目标通带内可调陷带设计为主题,兼顾微带双带阻抗匹配变换器的研究,设计了多款工作于无线通信频段的高性能微带宽带滤波器。主要完成了以下具有创新性的研究成果:1.为解决传统宽带带通滤波器带宽调节不方便的问题,提出了一种倒I型谐振器介入的两种类型谐振器联合耦合工作的带宽可调微带宽带滤波器方案。首先,对倒I型谐振器的谐振特性、传输零点做了深入分析;并对传统滤波器做了仿真,指出带内插损、带宽调节及通带选择性方面存在的问题。然后对提出的滤波器做了四个主要参数的S仿真测试。结果表明提出的滤波器能有效地调节通带上边带,而保持下边带固定,且通带上边带的选择性因为新产生的传输零点有了明显改善。实验与仿真数据表明相比传统滤波器,提出的滤波器结构在通带带宽单边调节、高选择性方面有明显的性能提升。2.为了寻求更好的通带调节能力、多余频带干扰抑制、高通带选择性,提出了一种基于三模式谐振器结构的通带带宽可调微带滤波器。首先对由两个开路谐振器背靠背相连形成的三模式谐振器的谐振频率做了详细的分析,给出了三种谐振模式的计算表达式;然后,仅保留三模式谐振器两条连接线中的下连接线,并对其位置进行独立控制,实现了滤波器通带上边带可调、下边带位置不变的频谱性能。最后,加入三模式谐振器中的上连接线,并改变它的位置,可在不影响目标通带前提下完成对干扰频带的抑制,且在带宽相对较窄条件下能在通带右侧产生两个传输零点。实验与仿真结果表明:相比无连接线参与的传统滤波器,提出的滤波器结构在大范围带宽调节能力、干扰频带抑制能力、设计灵活性方面有着明显的性能优势。3.针对传统宽带滤波器两个传输零点距离通带上下边带位置较远,易造成滤波器通带选择性能较差这一问题,提出了一种加载具有两条开路分支线的微带线滤波器解决方案。通过分离两条支线,独立分析了两条分支线对通带上下边带附近阻带区的影响。此外,为减小滤波器尺寸,两条分支线中的长开路分支线可由短的末端接地分支线替换。结合两条分支线,与传统滤波器的频谱曲线进行对比,结果表明提出的这种新滤波器结构在保持传统滤波器通带不变前提下,能明显提高通带两侧的选择性能,实现通带高选择性。4.为实现陷带位置可调、通带带宽可调及高选择性,提出了一种基于五模式谐振器结构的滤波器方案。首先,弱耦合条件下的S参数仿真曲线被用来分析所提出谐振器的五个谐振工作模式,结果显示五模式谐振器的四个模式能被独立调节,且其中三个谐振模式具有伴随的传输零点。然后,给出了五个谐振模式大致的计算表达式,并对滤波器做了四个关键参数变化下的插入损耗仿真曲线。仿真与测试结果表明,相比一般的陷带带通滤波器,提出的这种基于五模式谐振器的滤波器具有陷带位置可调、通带上边带可调、高选择性、灵活的陷带及通带上边带独立调节能力等四个方面的综合性能优势。5.为解决双带阻抗匹配变换器中独立级联匹配结构存在的加载线尺寸过大、计算较复杂这一问题,提出了一种结构、计算相对简单的双带阻抗匹配变换器方案。首先,对提出的总长度四分之一波长的并联开路、短路加载微带线结构做了系统的深入分析,确定了两个工作频带在阻抗匹配设计时的先后顺序。然后对提出的双带阻抗匹配框图进行分步说明,给出相关计算表达式。仿真与实物测试结果表明,相比传统的T型改进加载微带线,提出的并联开路、短路线加载结构具有尺寸小、计算简单两方面的性能优势。最后对全文研究工作进行了总结,并对微带滤波器各项关键技术及性能进行了展望。