超宽带滤波器综合理论与新型结构研究

自2002年美国FCC批准超宽带（UWB:3.1-10.6GHz）技术用于商业，并出台了相关无需牌照应用法规后，超宽带(UWB)系统与技术的研究越来越受到重视。商业用途的UWB通信一般应用在短距离、低功率、高数据的无线数据传送，比如影像传送，医学传感器数据通信。滤波器则是构成射频前端的关键部件，因此，研究UWB滤波器对于实现高质量的UWB无线通信系统具有重要的理论意义和应用价值。本项目拟就超宽带滤波器的综合理论、设计方法、新型结构以及实现方式开展研究。新型结构方面主要是在新型耦合结构和新型多模谐振器结构。基于这两个新型结构来建立一套严格的行之有效的UWB滤波器的综合设计方法和技术实现途径，为我国UWB无线通信系统射频前端的应用和发展提供理论依据和实践指导，同时促进无线通信、射频技术科学的发展。

本项目主要研究超宽带滤波器的设计和综合设计方法。在项目基金资助下，本项目在超宽带滤波器方面的成果如下：..1）设计了一种低成本容易加工的短路枝节加载超宽带滤波器并且改善了高频带外抑制。.2）设计了一种超宽带陷波实现方法，采用短路过孔和开路枝节产生陷波的谐振。.3）设计了一种采用高阶超宽带滤波器并且实现一阶，两阶和三阶的陷波滤波器。.4）设计了两种微带和共面波导传输线转换的超宽带滤波器。.5）提出了一种且比雪夫函数设计的超宽带滤波器设计方法。.6）提出了一种超宽带滤波天线，集成滤波器和天线改善带内的选择性。.7）提出了一种旋转对称宽带滤波器，具有结构简单容易加工的优点。.8）提出了一种小型SIW多模滤波器并且用该结构设计了多个高阶宽带滤波器。..本课题组不止对超宽带滤波器的设计进行研究，由于毫米波技术也一样能提供和超宽带滤波器一样的绝对带宽（7GHz），而且毫米波的发展潜能很大, 是第五代的无线通讯关键技术之一。在基金资助下主要毫米波滤波器的成果如下：.1）提出一种采用电场耦合的SIW滤波器结构，并且实现3阶和4阶140GHz的带通滤波器。.2）提出一种采用U型槽线谐振器结构的SIW毫米波滤波器，实现40GHz的带通滤波器。.3）提出一种旋转对称型微带线毫米波滤波器，并且实现40GHz的带通滤波器。.4）提出一种采用过孔结构耦合的选转对称毫米波滤波器，并且实现40GHz的带通滤波器。...此外，项目在研期间，申请人发表了多篇SCI高水平学术论文包括10篇SCI论文, 21篇EI论文。在基金资助下申请人成功获得了教育部的2013年新世纪人才支持计划。