随着现代通信技术尤其是移动通信技术的不断迭代,带来的新的通信标准层出不穷,集成化多标准的通信系统逐渐成为提供通信服务的主要解决方案。射频滤波器是无线通信系统中选频的关键器件之一,它的可重构性是工业界与学术界研究的热点。目前,实现滤波器可重构最普遍的方法是在谐振器中加入可调元件,包括PIN二极管、变容二极管和基于压电特性的可变电容等,然后运用这些可调元件控制中心频率以及工作带宽。其中,PIN管和变容管具有电调响应速度快、易与射频电路集成等优势。同时,制造工艺的不断发展为射频电路的设计提供了强大的支持,其中低温共烧陶瓷技术(low temperature co-fired ceramic,LTCC)在微波电路领域受到越来越多的关注,它能够帮助射频滤波器实现小型化。本文是基于LTCC技术的可重构射频滤波器研究,具体研究内容分为以下四个部分:(1)分析了电容加载技术在四分之一波长谐振器上的应用,大幅缩减电路尺寸。利用提出的谐振器设计了梳状线型滤波器,并通过增加电耦合作为交叉耦合,在通带两侧各引入传输零点,有效提升了滤波器选择性和阻带抑制度。最后,根据上述原理,结合LTCC工艺成功设计并制作了4款滤波器,中心频率分别为1.07GHz、1.12GHz、1.35GHz和1.47GHz,回波损耗实测均优于10dB。(2)使用PIN二极管作为射频开关元件,设计了两种基于滤波器组与PIN管的可重构滤波器设计架构,并对应地给出了两种具有四个状态可重构的滤波器实施方案。其中,方案一将馈电网络与滤波器组进行集成化设计,中心频率调节范围为1.66GHz~2.2GHz,各状态下的回波损耗均低于-15dB;方案二对馈电电路实施单独设计,再将馈电电路与滤波器组在加工完成后通过焊接融合成一体,相对单独测试,各状态下插损有0.2dB~0.3dB下降。两种方案下的滤波效果良好,且这两种设计方案皆具有强拓展性。(3)提出了一种四阶可重构LTCC滤波器。通过在四分之一波长谐振器中同时加载平行板电容器和变容管,在减小谐振器尺寸的同时实现了谐振频率连续可调。通过在1、4谐振器间引入交叉耦合,在通带两边各产生了一个传输零点,实现了陡峭的边带和良好的阻带抑制。测试结果表明,滤波器中心频率可在1.27GHz~1.59GHz间连续可调,插入损耗稳定在4.2dB至2.2dB之间,回波损耗均优于11dB。(4)研究并提出了两款基于LTCC工艺的小型化滤波器。首先,对可控混合电磁耦合在SIW谐振腔中的应用进行研究,提出的三阶直线级联SIW滤波器,可在通带两侧引入传输零点,中心频率为12.03GHz,带内回波损耗优于20dB;再通过在SIW腔中引入消逝模加载,实现了滤波器体积的小型化,中心频率为10.1GHz,回波损耗19dB。其次,利用多层带状线重叠实现宽边强耦合,并产生平行板电容器效应,使设计的半波长型谐振器长度减小至六分之一波长,并用利用该谐振器设计了具有零度馈电结构的滤波器,通带两侧皆引入传输零点,兼顾了滤波器小型化和高选择性,实测中心频率2.13GHz,带内最小回波损耗低于16dB。