跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(216.73.216.97) 您好!臺灣時間:2026/03/21 06:39
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:朱沛承
研究生(外文):Pei Cheng Chu
論文名稱:四階交錯耦合微帶線帶通濾波器截止帶之對稱性
論文名稱(外文):Response Symmetry in Stopband of Microstrip Quadruplet Bandpass Filter
指導教授:郭仁財
指導教授(外文):J. T. Kuo
學位類別:碩士
校院名稱:長庚大學
系所名稱:電子工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2019
畢業學年度:107
語文別:中文
論文頁數:86
中文關鍵詞:四階交錯耦合微帶線帶通濾波器截止帶對稱性
外文關鍵詞:responsesymmetrystopbandmicrostripquadrupletbandpassfilter
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:167
  • 評分評分:
  • 下載下載:10
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本論文提出一種簡單的方法用以調整四階交錯耦合濾波器上、下截止帶的衰減準位,此方法可以提供一個額外的電路設計自由度。由實驗結果發現,透過適當地選擇輸出、輸入諧振腔間的交錯耦合結構參數,除可產生預設的電磁耦合係數外,更可藉由調整交錯耦合結構的耦合長度比例,解決帶通濾波器上、下截止帶不對稱的現象。利用傳輸線原理分析此電路,可確切闡述交錯耦合結構中各電氣參數對衰減準位的控制機制。本論文以半波長開路環、四分之波長開路環及螺旋矩形諧振腔實作四階交錯耦合濾波器以驗證此方法,量測結果與模擬數據相當一致。
This thesis investigates response symmetry in stopband of microstrip quadruplet filters. A simple method is presented to adjust the attenuation level difference between upper and lower stopbands of the bandpass filter, leading to one more degree of freedom in design of the circuit. By properly tuning the two coupled lengths and gap of the cross-coupled resonators, we can balance the stopbands and fix the desired coupling coefficient at the same time. Four experimental circuits built with lambda/2 and lambda/4 open-loop or spiral resonators are fabricated and measured. The measured results have good agreement with simulation data.
指導教授推薦書
口試委員審定書
誌謝 iii
中文摘要 iv
Abstract v
第一章 緒論 1
第二章 基本濾波器合成與分析 4
2-1 廣義柴比雪夫函數(Generalized Chebyshev Function) 4
2-2 並聯RLC諧振電路 10
2-3 雙端開路半波長諧振腔 13
2-4 一端短路四分之波長諧振腔 15
2-5 諧振腔之外載品質因素 17
2-6 耦合的種類 20
第三章 可調截止帶準位之四階交錯耦合l/2諧振腔濾波器設計 24
3-1 交錯耦合l/2諧振腔濾波器的合成 24
3-2 交錯耦合結構之傳輸線分析 29
3-3 交錯耦合結構特性阻抗對截止帶準位之影響 32
3-4 濾波器比例頻寬對交錯耦合結構截止帶準位之影響 35
3-5 耦合長度比對交錯耦合結構截止帶準位之影響 38
3-6 具對稱截止帶之四階交錯耦合濾波器設計與實現 47
3-7 l/2開路環交錯耦合濾波器電路模擬與量測 47
第四章 可調截止帶準位之四階交錯耦合l/4諧振腔濾波器設計 53
4-1 交錯耦合l/4諧振腔濾波器的合成 53
4-2 交錯耦合結構之傳輸線分析 55
4-3 耦合長度比對交錯耦合結構截止帶準位之影響 58
4-4 具對稱截止帶之四階交錯耦合濾波器設計與實現 64
4-5 l/4開路環、螺旋矩形交錯耦合濾波器電路模擬與量測 64
第五章 結論與未來研究建議 71
參考文獻 72

圖目錄:
圖2-1 四階交錯耦合濾波器。 9
圖2-2 並聯RLC諧振電路。 12
圖2-3 並聯RLC諧振電路之輸入阻抗頻率響應。 12
圖2-4 雙端開路的有損傳輸線。 14
圖2-5 連接負載G的諧振腔等效電路。 18
圖2-6 電磁全波模擬萃取諧振腔外載品質因素。 19
圖2-7 兩相鄰l/2開路環諧振腔耦合示意圖。 21
圖2-8 耦合諧振腔等效電路。 22
圖2-9 不同耦合類型之|S21|頻率響應。 23
圖3-1 四階交錯耦合濾波器佈局。 26
圖3-2 四階交錯耦合濾波器耦合圖。 26
圖3-3 交錯耦合濾波器之響應比較。 27
圖3-4 交錯耦合之佈局與響應。 28
圖3-5 交錯耦合結構之奇偶模半電路佈局。 31
圖3-6 以各特性阻抗實現的電路響應S參數。 33
圖3-7 不同FBW對應的交錯耦合結構頻率響應。 36
圖3-8 以各比例頻寬實現的電路響應S參數。 37
圖3-9 不同耦合長度比對應的頻率響應。 42
圖3-10 S21響應分析。 43
圖3-11 |yin|奇偶模響應分析。 44
圖3-12 |yue|、|yle|偶模上下路徑響應分析。 44
圖3-13 yue、yle分母響應分析。 45
圖3-14 上、下截止帶準位差Dlevel示意圖。 45
圖3-15 l/2開路環諧振腔截止帶準位設計圖。 46
圖3-16 l/2開路環濾波器佈局。 49
圖3-17 l/2開路環濾波器模擬量測圖。 50
圖3-18 l/2開路環濾波器實際電路圖。 52
圖4-1 四階交錯耦合濾波器佈局。 54
圖4-2 四階交錯耦合濾波器耦合圖。 54
圖4-3 交錯耦合結構之奇偶模半電路佈局。 57
圖4-4 l/4開路環諧振腔交錯耦合結構S21響應。 61
圖4-5 |y21|上下路徑分析。 62
圖4-6 yu上路徑奇偶模分析。 62
圖4-7 l/4開路環諧振腔截止帶準位設計圖。 63
圖4-8 l/4諧振腔濾波器佈局。 67
圖4-9 l/4諧振腔濾波器模擬量測圖。 68
圖4-10 l/4諧振腔濾波器實際電路圖。 70

表目錄:
表2-1 四階交錯耦合濾波器之低通原型。 9
表3-1 各特性阻抗ZR的交錯耦合結構電路參數。 34
表3-2 各比例頻寬的交錯耦合結構電路參數。 37
表3-3 各耦合長度比 的交錯耦合結構參數。 43
表3-4 l/2開路環濾波器電路參數。 49
表3-5 l/2開路環濾波器模擬、量測數據比較表。 51
表4-1 各耦合長度比r的交錯耦合結構參數。 61
表4-2 四階交錯耦合l/4開路環濾波器電路參數。 67
表4-3 四階交錯耦合l/4螺旋矩形濾波器電路參數。 67
表4-4 l/4開路環濾波器模擬、量測數據比較表。 69
表4-5 l/4螺旋矩形濾波器模擬、量測數據比較表。 69
[1] G. L. Matthaei, L. Young, and E. M. T. Jones, Microwave
Filters, Impedance-Matching Networks, and Coupling Structures.
Norwood, MA: Artech, 1980.
[2] J.-S. Hong and M. J. Lancaster, Microstrip Filters for
RF/Microwave Applications, New York:Wiley, 2001.
[3] R. J. Cameron, C. M. Kudsia, and R. R. Mansour, Microwave
Filters for Communication Systems, New Jersey: Wiley, 2007.
[4] R. M. Kurzrok, “General four-resonator filters at microwave
frequencies,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. MTT-14, pp.
295–296, Jun. 1966.
[5] R. Levy, “Filters with single transmission zeros at real or
imaginary frequencies,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol.
MTT-24, no. 4, pp. 172–181, Apr. 1976.
[6] J.-S. Hong and M. J. Lancaster, “Design of highly selective
microstrip bandpass filters with a single pair of attenuation
poles at finite frequencies,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech.,
vol. 48, no. 7, pp. 1098–1107, Jul. 2000.
[7] F. Huang, M. Zhou, and L. Yue, “A narrowband superconducting
filter using spirals with a reversal in winding direction,” IEEE
Trans. Microw. Theory Tech., vol. 54, no. 11, pp. 3954–3959, Nov.
2006.
[8] G. Zhang, M. J. Lancaster, and F. Huang, “A high-temperature
superconducting bandpass filter with microstrip quarter-wavelength
spiral resonators,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech. vol. 54, no.
2, pp. 559–563, Feb. 2006.
[9] G. Zhang, F. Huang, and M. J. Lancaster, “Superconducting spiral
filters with quasi-elliptic characteristic for radio astronomy,”
IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 53, no. 3, pp. 947–951,
Mar. 2005.
[10] S.-C. Lin, “New microstrip cascaded-quadruplet bandpass filter
based on connected couplings and short-ended parallel-coupled
line,” IEEE Microw. Wireless Compon. Lett., vol. 24, no. 1, pp. 2
–4, Jan. 2014.
[11] C.-M.Tsai, S.-Y. Lee, C.-C. Tsai, “Performance of a planar filter
using a 0° feed structure,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech.,
vol. 50, no. 10, pp. 2362–2367, Oct. 2002.
[12] C.-K. Liao and C.-Y. Chang, “Design of microstrip quadruplet
filters with source–load coupling,” IEEE Trans. Microw. Theory
Tech., vol. 53, no. 7, pp. 2302–2308, Jul. 2005.
[13] S. Zhang, L. Zhu, and R. Li, “Compact quadruplet bandpass filter
based on alternative J/K inverters and resonators,” IEEE Microw.
Wireless Compon. Lett., vol. 22, no. 5, pp. 224–226, May 2012.
[14] C.-F. Chen, T.-Y. Huang, C.-H. Tseng, R.-B. Wu, and T.-W. Chen,
“A miniaturized multiplayer quasi-elliptic bandpass filter with
aperture-coupled microstrip resonators,” IEEE Trans. Microw.
Theory Tech., vol. 53, no. 9, pp. 2688–2692, Sep. 2005.
[15] P.-H. Deng, C.-H. Wang, and C. H. Chen, “Novel broadside-coupled
bandpass filters using both microstrip and coplanar-waveguide
resonators,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 54, no. 10,
pp. 3746–3750, Oct. 2006.
[16] P.-H. Deng, N.-I. Lai, S.-K. Jeng, and C. H. Chen, “Design of
matching circuits for microstrip triplexers based on stepped-
impedance resonators,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 54,
no. 12, pp. 4185–4192, Dec. 2006.
[17] J.-S. Hong and M. J. Lancaster, “Couplings of microstrip square
open-loop resonators for cross-coupled planar microwave filters,”
IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 44, no. 12, pp. 2099–2109,
Dec. 1996.
[18] X.-H. Luo, Y. Gao, K. Yang, T.-L. Zhang, and X.-Y. Ren, “Design
of a novel L-band high selectivity miniaturized planar filter,”
in Proc. 15th Int. Conf. Electron. Packag. Technol. (ICEPT), Aug.
2014, pp. 1366–1369.
[19] J.-S. Hong and M. J. Lancaster, “Theory and experiment of novel
microstrip slow-wave open-loop resonator filters,” IEEE Trans.
Microw. Theory Tech., vol. 45, no. 12, pp. 2358–2365, Dec. 1997.
[20] R. Azadegan and K. Sarabandi, “Miniature high-Q double-spiral
slotline resonator filters,”IEEE Trans. Microw. Theory Tech.,
vol. 52, no. 5, pp. 1548-1557, May 2004.
[21] D. M. Pozar, Microwave Engineering, 3rd ed., NJ:Wiley, 2012.
[22] IE3D Simulator, Zeland Software, Inc., Fremont, CA, 1997.
連結至畢業學校之論文網頁點我開啟連結
註: 此連結為研究生畢業學校所提供,不一定有電子全文可供下載,若連結有誤,請點選上方之〝勘誤回報〞功能,我們會盡快修正,謝謝!
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
無相關期刊