滤波网络的设计理论和应用

张青峰; 王世伟; 褚庆昕

2019

滤波网络设计理论 微波滤波器 滤波天线

滤波网络的设计理论是在微波滤波器技术的发展过程中逐渐形成的一整套系统性理论和方法。然而，滤波网络的应用并不仅限于微波滤波器，随着现代通信技术的发展，一些新型应用随之产生。该项目主要围绕滤波网络的设计理论和应用开展研究，包括滤波网络的综合理论、滤波网络在多模和宽带滤波器中的应用、滤波网络在色散时延线中的应用、滤波网络在滤波天线中的应用，取得了一系列创新性的研究成果。在发表的10篇代表性论文中，5篇是IEEE Transaction论文，5篇是IEEE Letter论文。论文成果获得了国内外知名专家的引用和好评。 该项目属于微波技术/天线与电波传播学科，主要成果包括： 1.在国际上首次提出了包含非互易网络在内的广义滤波网络的耦合矩阵综合理论，和率先开展了偶数阶切比雪夫滤波网络的综合方法的研究。在广义滤波网络的研究中，提出了一种包含非互易性网络的耦合矩阵综合理论，突破了传统耦合矩阵仅限于互易网络的限制，大大扩展了滤波网络的耦合矩阵理论的适用范围，为滤波器与非互易器件的融合设计奠定了基础；在切比雪夫滤波网络的研究中，提出了偶数阶网络的改进型结构，解决了传统偶数阶网络存在源和负载不等的问题。 2.在国际上率先将滤波网络的结构和理论应用于反射型色散时延线的设计。基于四分之一波长传输线的滤波网络结构，提出了紧凑性的色散时延线结构。基于低通滤波网络结构和理论，设计了并联枝节线和高低阻抗线结构的色散时延线，拓宽了色散群时延响应的带宽。基于可调滤波网络结构，设计了一种群时延可调的色散时延线，提高了响应设计的灵活性。 3.在国际上率先开展了简单多模谐振滤波器的研究。提出了一种基于三模介质谐振器的滤波结构和一种基于三模/四模单腔谐振器的滤波结构，解决了传统多模滤波结构需要调谐螺丝或切角的复杂加工问题。提出了一种基于多模结构的介质集成波导滤波器，缩小了尺寸，增加了带宽。 4.在国际上率先开展了紧凑型滤波天线的研究。基于短路针结构，设计了一类超宽带滤波天线，具有结构紧凑的优势。基于高低阻抗线的低通滤波网络结构，设计了一种抑制上边带的滤波天线，具有高选择性的优势。 研究成果创新性地发展了滤波网络的理论和技术，解决了许多理论与设计中的难点与关键技术，并开发了一些基于滤波网络的新型应用，拓展了滤波网络的应用范围。

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1.南方科技大学
2.华南理工大学

张青峰,王世伟,褚庆昕. 滤波网络的设计理论和应用. 2019.