电可调中频带通滤波器的设计(2)
5.3 变容二极管电调带通滤波器的仿真 27
5.4 本章小结 28
6 整体电路的优化设计 30
6.1 单调节电路转换成双调节电路 30
6.2 变容二极管电路的优化 32
6.3 双边调节电路的设计 34
6.4 本章小结 34
结 论 35
致 谢 36
参 考 文 献 37
1 绪论
电路从早期发展至今，滤波器在其中拥有很重要的地位，通信技术不断发展的同时，滤波器也在不断发展。近年来，在微波，通信，雷达等领域，多频率工作越来越普及, 具有高的Q值和较宽的可调带宽的滤波器为系统所要求。在这样的要求下，作为一种新型的滤波器，可调滤波器应运而生，并得到越来越多的重视。
1.1 滤波器的研究和发展历史
滤波器为一种频率选择装置，广泛的在仪器仪表、航天工程、自动控制、通信等领域受到运用。因此，滤波器的设计在电路设计中占有非常重要的地位。
1915年，德国科学家K.W.Wagner开创了一种闻名于世的滤波器的设计方法——“瓦格纳滤波器”。同一时间，美国G.A.Canbell发明了另一种知名的设计方法——以图像参数法而知名的设计方法。随着这些技术难题被解决，许多著名的科学家开始系统地对采用集总元件电感和电容的滤波器设计理论进行了研究。
过了不久，滤波器设计由原先的集总元件LC谐振器发展到一个新的台阶，即分布元件同轴谐振器和波导谐振器。于此同时，滤波器材料领域也获得了飞跃，这对滤波器的发展造成了巨大的推动。1939年，P.D.Richtmeyer发明了介电谐振器，这在后来的射频和微波通信器材里面，已经得到了广泛应用，成为最常见的元件。此外，80年代横空出世的高临界温度超导材料，也为设计出极低损耗和极小尺寸的新颖微波滤波器带来了曙光，如今，许多科研人员已致力于将之应用到实际中去。
在早起，许多研究人员认为基于非集总/分布元件电路物理原理的谐振系统也能达到滤波功能。1933年，W.P.Mason发明了一种石英晶体滤波器，这种滤波器拥有优异的温度稳定性和低损耗特性，在之后的通信器材中成为了不可或缺的重要元件。如同晶体谐振器的原理，陶瓷谐振器系统采用体声波。尽管陶瓷滤波器的一些性能没有晶体滤波器好，但其低生产成本是一项优势，进而得到实际应用。此外，采用如LiNbO3、LiTaO3等单晶材料的声表面波谐振器件也有被用于滤波器中。相比体波滤波器，声表面滤波器可在更高的频率范围里得到应用。向铁氧体单晶施加偏置磁场所得到的静磁模的谐振器系统，也可以在滤波器设计中应用，如YIG（钇铝铁石榴石）球微波滤波器已经得到了实际的应用。
上面提到的滤波器都有一个共性——采用线性谐振系统，但滤波器发展早期也意识到，或许用别的方法也可以获得滤波响应。采用有源电路的滤波器件就是一个典型。在真空电子管时代，没有LC电抗电路的有源RC滤波器得到了普遍的发展和研发，其研究成果已应用于滤波器技术。除此之外，数字技术能更直接实现滤波器传递。如今，采用数字滤波器作为基带滤波器，几乎被所有数字通信系统运用。
而近期，随着新技术和新材料的不断出现，包括可调滤波器在内的各种新型滤波器得到了飞速发展和广泛应用。
1.2 可调滤波器的研究背景和研究现状
1.3 本文的章节安排
本文系统的介绍了变容二极管实现的电可调带通滤波器的设计，深入浅出的从基本原理、电路设计、参数计算、仿真介绍、电路优化进行讲解。具体各章节的安排如下：