通信领域滤波器发展历史.ppt

通信领域滤波器的发展历史 1910，载波电话系统推动滤波器的发展； 1915，Wagner滤波器设计，随后，Zobel, Foster, Cauer, Norton系统研究了集中元件滤波器设计方法； 1933，Mason石英晶体滤波器； 1940，基于传递函数的精确滤波器综合方法； 50年代，分布元件（同轴、波导）滤波器。代表人物：Cohn, Levy, Matthaei。 通信领域滤波器的发展历史 70年代，微波集成电路的发展带动了集成滤波器（微带、带状线）发展； 80年代，低损耗材料的突破使得非金属滤波器（介质、陶瓷）的应用成为可能； 90年代以来，移动和卫星通信的发展，要求小体积、低损耗、高选择性滤波器，因此，准椭圆滤波器（具有有限传输零点）成为研究热点。同时，出现各种致力小型化的特种材料滤波器（超导、三维、LTCC). 无线通信中滤波器的作用 基于FDMA-FDD系统的手机射频电路 RF滤波器的分类 按特性划分： 低通、高通 带通、带阻 按结构划分： 晶体、陶瓷 同轴、螺旋 波导、介质 带状线、微带等。 RF滤波器设计原理 RF滤波器综合过程 滤波器传递函数 集总参数原型滤波器 低通原型的综合过程 适于RF滤波器实现的低通原型 交叉耦合滤波器原型 RF滤波器实际结构的实现 为了便于实际结构实现，应将原型参数转化为RF滤波器所拥有的参数： 谐振频率f0与带宽?f Q值 电抗/电纳斜率参数 耦合系数 利用电磁场计算或实现，获得滤波器结构尺寸与上述参数的关系。 确定滤波器结构尺寸。 几种常用的典型RF滤波器 传统同轴腔滤波器 SIR同轴腔滤波器 SIR同轴腔滤波器 交叉耦合同轴腔滤波器 交叉耦合同轴腔滤波器 交叉耦合同轴腔滤波器 交叉耦合同轴腔滤波器 交叉耦合同轴腔滤波器 交叉耦合同轴腔滤波器 交叉耦合同轴腔滤波器 螺旋腔滤波器 螺旋腔滤波器 微带滤波器 微带滤波器 微带滤波器 微带滤波器 交叉耦合微带滤波器 ３D微带（LTCC）滤波器 ３D微带（LTCC）滤波器 同轴腔介质滤波器 柱形腔介质谐振器 波导介质滤波器和双工器 微带介质滤波器和双工器 交叉耦合介质滤波器 交叉耦合介质滤波器 谢谢！ * * 滤波器的 技术指标 频率变换 低通原型传递特性 低通原型综合 低通原型元件值 频率变换 实际滤波器元件的归一化值 阻抗变换 反归一化 实际滤波器真实元件值 滤波器具体结构实现 |S21|2 |?|2 L or ? ? Zin Ladder Network Conventional cascaded filters Cross-coupled filters Transmiss-ion zeros L or ? S11,S21 Transmiss-ion Matrix Coupled Network *