可调滤波器的研究现状
时间:2018-04-13 20:36 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 现代滤波器的设计，经历着从个别应用到一般应用，设计方法从繁到简，从粗糙到精确，设计结构类型多样化、元件化、标准化，有源无源器件相结合，各种新材料不断应用，调谐能力高速化和自动化，以及向新波段进军的发展路线。21115 技术的产生都是社会需求产生的，当现有的技术无法达到设计的要求时，就要求新的技术的试验和研发。滤波器从产生开始都是研究固定元件和固定输出特性的，即滤波器设计完成后，它的工作频率、带宽、Q值等参数都是确定的（没有干扰的情况下）。而在现代的通讯领域中，多频率工作要求对于单一频带提出了更大的要求。特别是在军事器件，如雷达系统、电子侦察、电子支援等方面，为了提高接收机的灵敏度和抗干扰能力，这就需要滤波器具有较高的Q值和较宽的可调带宽，且通带性能恶化量要小。而在民用方面，特别是通讯、微波、广播等领域，这些无线通信很多都是载波频率固定的通信系统，这样就产生了一个缺点:一旦受到干扰，通信质量就会下降，干扰强烈或抗干扰能力差时，甚至会中断通信， 这就要求所使用的滤波器可以调节。在这样的要求下，作为一种新型的滤波器，可调滤波器越来越受到大家的重视。论文网 由于频率可调带通滤波器的广泛应用和巨大的前景，它的现状和发展的趋势引起了全球研究者的极大重视，研究成果主要集中在滤波器的调谐方式这一方面。其实早在上世纪优尔十年代，国外就报道了手调或电控腔体滤波器组件等可调谐滤波器。目前采用的调谐方式有电调谐、光调谐、机械调谐和磁调谐。电调谐因其调谐速度快，易集成和成本低等众多优点而倍受重视。随着集成技术和数字技术的发展，以及各种新方法和新材料的应用，各种新型的滤波器得到报道。国外的很多文献，都对可调滤波器的原理和设计方法进行了阐述。在我国，很多专家也致力于电调滤波器的研究，但技术还有所欠缺。近几年，在无线通信的众多会议中，不少研究者对电调滤波器的研究报告也层出不穷。 目前应用比较普遍的是YIG小球磁调谐滤波器，它是通过改变YIG铁氧体小球周围的磁场，利用铁氧体谐振频率随外磁场H变化而变化的特性来实现通带中心频率的调节，其无载Q值很高，可达10000，但它的温度稳定性差，体积大，且受迟滞效应的影响，调谐速度慢。 腔体式调谐滤波器属于机械调谐，它是通过改变调谐滑块而改变加载在耦合杆上的电容量从而改变中心频率，其功率容量大，但是机械调谐速度慢，加工难度大。 微带梳状线结构电调滤波器是在微带线或悬置带状线上制作图形，利用调节谐振器上加载的电容值以达到中心频率的调节，其在800MHz以上的频段有优势，但Q值低损耗大，功率容量小，在低频时体积增大，调谐范围小。 LC电调滤波器是利用集总参数技术设计的，电感采用绕线电感，电容采用可调电容，这样电感和电容构成谐振单元，通过改变可调电容的大小来实现中心频率的选择，在1GHz以下采用LC电调滤波器可以使体积减小同时损耗很低。从目前的文献来看，滤波器的可调频段一般只有1-2个倍频程，覆盖范围都不够宽，因此在宽调谐这方面还有很多工作可以研究。 由于电感和电容是构成LC电调滤波器的基本元件，它们的线性度直接影响到滤波器的非线性情况。在低频段由于电感的感值较大，并且要实现滤波器的低插入损耗、小型化和高线性度的目标，因此采用铁氧体磁芯来制作电感是必不可少的，但是目前对磁芯电感非线性的研究基本处于空白阶段。 最近的研究成果中，新材料得到大量应用，如微波铁氧体、铁电体、等离子体、超导体等，而新的研究方法，也出现了大量成功的设计，像变容二极管电调滤波器、数控电调滤波器、开关电容滤波器、耦合谐振微带滤波器、双通带电调滤波器、微带开口环电调滤波器、压电换能器电调谐滤波器等。 (责任编辑：qin) |