【正文】 版社，1997 12 威庚廉斯 ,電子濾波器設(shè)計(jì)手冊(cè) [M],北京 ,電子工業(yè)出版社， 1986 13 JiaSheng Hong, M. J. Lancaster Microstrip Filters for RF/Microwave Applications. John Wiley amp。 1db 的切比雪夫式濾波器 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 31 頁(yè) 共 38 頁(yè) 圖 4 通帶內(nèi)起伏為 0。 10db 的切比雪夫式濾波器特性 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 38 頁(yè) 共 38 頁(yè) 圖 12 切比雪夫?yàn)V波器低頻等效梯形網(wǎng)絡(luò)中的各元件數(shù)值表 。 5db 的切比雪夫式濾波器 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 33 頁(yè) 共 38 頁(yè) 圖 6 通帶內(nèi)起伏為 0。 01db 的切比雪夫式濾波器 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 29 頁(yè) 共 38 頁(yè) 圖 2 通帶內(nèi)起伏為 0。還要感謝周邊同學(xué)對(duì)我的幫助。 決定取 b=16， t=(毫米 ) 當(dāng) f=， ? = 66 0 ???? m ?? 則板線(xiàn)諧振器的無(wú)載 Q植 UQ 為： 3 94 4 3??????? ?????????uQ 則通帶內(nèi)的有功損耗為： ? ? dbL 3 1 4 7 3 1 9 4 40 0 8 ???????有功 故濾波器通帶內(nèi)插入衰減的最大值 =+=,滿(mǎn)足使用要求。及 1, ?nnW （輸入、輸出線(xiàn)）上拼接上一塊金屬薄片來(lái)實(shí)現(xiàn)。 圖 12 50—— 7 同軸線(xiàn)到 b=16， t= 的板的線(xiàn)的過(guò)渡 ② 同軸線(xiàn)為 50— 7 同軸線(xiàn)，板線(xiàn)尺寸為 b=8， t=：如圖 13 所示，采用了一個(gè)補(bǔ)償間隔，同軸線(xiàn)內(nèi)導(dǎo)體直接和輸入線(xiàn) 0W 相聯(lián)。對(duì)b=16， t= 的濾波器，指對(duì)面伸入的一只 M5螺釘，在 S波段可調(diào)頻帶超過(guò) 100Mc， 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 21 頁(yè) 共 38 頁(yè) 對(duì) C波段超過(guò) 500Mc。 指長(zhǎng) l 濾波器中各指（ 1， 2，?? n）的長(zhǎng)度均為 l，它可由實(shí)驗(yàn)方法最后確定，因?yàn)? ldlfdf // 00 ?? 故 ldlfdf /00 ?? l可先取得比 4/0? 稍短一、二個(gè)毫米，然后用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)出濾波器通帶位置，并利用上式，只需一，兩次實(shí)驗(yàn)，即可以找到合適的 l，使濾波器通帶位于預(yù)定的位置上。 /? ， ?/KC ， ?/1?nC 為每個(gè)指的自電容 ?/?fC 可以根據(jù) t/b 的值由附錄圖 10 查得。求出的為 bS KK /1?， ，因 b 已知，故 Sk,k+1可知。此式的意義在于使濾波器內(nèi)各腔的無(wú)載 Q值和 nQ 能高一些。 1g ：濾波器低頻 等效梯形網(wǎng)絡(luò)中元件的數(shù)值。 1g …… ng ， 1?ng 的數(shù)值 根據(jù)對(duì)濾波器的要求，確定出濾波器低頻等效梯形網(wǎng)絡(luò)中必須使用的元件數(shù)目（即為本濾波器中諧振器的數(shù)目），以及各元件 g。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 15 頁(yè) 共 38 頁(yè) 圖 9 交叉指狀帶通濾波器 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 16 頁(yè) 共 38 頁(yè) 圖 10 交叉指狀帶通濾波器 圖 11 金屬蓋板之間的一組平行耦合線(xiàn) 7． 2 板線(xiàn)交叉指狀帶通濾波器的設(shè)計(jì)方法 對(duì)于此濾波器有： 相對(duì)頻率 ? = ??????? ?? 。它適合于設(shè)計(jì)通帶寬度在 30％以?xún)?nèi)的帶通濾波器。 /4（λ。對(duì)于中等帶寬以?xún)?nèi)的交叉指狀帶通濾波器，編號(hào)為 0 及（ n＋ 1）的兩條金屬條不是諧振器而是輸入、輸出線(xiàn)。 ⑷根據(jù)濾波器插入衰減 —— 頻率響應(yīng)的函數(shù)形式（是切比雪夫式或最大平坦式），取定的通帶內(nèi)插入衰減值 通L ，以及濾波器低頻等效梯形網(wǎng)絡(luò)中元件的數(shù)目n,查表得到濾波器效梯形網(wǎng)絡(luò)中各元件 110 ,......, ?nggg 的數(shù)值。 ① 因?yàn)橐阎枳柚沟念l率 阻w 之?dāng)?shù)值，對(duì)于該中形式濾波器，算出它相應(yīng)的相對(duì)頻率 阻? 之?dāng)?shù)值。換句話(huà)說(shuō)，在滿(mǎn)足同樣的阻帶要求的情況下，此種濾波器中需要使用的元件的數(shù)目少，因而便于制造和調(diào)整。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 13 頁(yè) 共 38 頁(yè) 具體步驟如下： ⑴確定濾波器在低通、高通、帶通、帶阻等四種形式中選哪一中形式？并且根據(jù)不同的濾波器及其特點(diǎn)，選定濾波器的結(jié)構(gòu)形式。隨著信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，尤其是通信行業(yè)的發(fā)展，對(duì)于小體積、高性能和 低成本的工作于 GHz， GHz， GHz， GHz等射頻、微波頻率范圍內(nèi)的濾波器的需求量大大增加。作為對(duì)器件的進(jìn)一步改善，對(duì)平行耦合懸置微帶結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了設(shè)計(jì)考慮。超導(dǎo)濾波器不僅帶內(nèi)衰減低，而且相位延時(shí)和色散特性也大為改善，所以具有誘人的發(fā)展前景。其無(wú)載 Q值很高，可達(dá) 10000，它的鐵磁諧振頻率可用電控偏置磁場(chǎng) H。實(shí)驗(yàn)證明：通過(guò)采用矩形孔作為調(diào)諧微波攄波器的腔間耦合結(jié)構(gòu)，不僅可以極大地?cái)U(kuò)大微波濾波器的調(diào)諧范圍，保證其通帶寬度在較大的調(diào)諧范圍內(nèi)基本不變，而且還消除了大帶寬濾波器中的大波紋效應(yīng)。這種耦合結(jié)構(gòu)對(duì)于窄帶調(diào)諧 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 11 頁(yè) 共 38 頁(yè) 濾波器來(lái)說(shuō)，其調(diào)諧范圍很小，而對(duì)寬帶調(diào)諧濾波器，雖然調(diào)諧范圍有所改善，但會(huì)產(chǎn)生大波紋效應(yīng)，使濾波特性變差。也可用 045 “ 優(yōu)質(zhì)鋼板數(shù)控線(xiàn)切割機(jī)加工，其精度高，調(diào)試容易，溫度 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 10 頁(yè) 共 38 頁(yè) 特性好，但內(nèi)表面的光潔度稍差。這樣．腔單元的 Q值和濾波器的效率可達(dá)到最佳，各單元的排列也可自由，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、靈活，特別是在部件中使用這種濾波器的優(yōu)點(diǎn)是顯而易 見(jiàn)的。 圖 5 2GHz五腔濾波器結(jié)構(gòu)圖 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 9 頁(yè) 共 38 頁(yè) 圖 6 2GHz五腔濾波器電氣曲線(xiàn) 矩形波導(dǎo)濾波器 從矩形空腔 10H 膜諧振單元的體積和加工精度來(lái)說(shuō)，這種形式的濾波器從 X波段直到 Ku波段都可得到較滿(mǎn)意的效果。腔體的蓋板設(shè)計(jì)在諧振單元的開(kāi)路端使電流損耗最小。傳統(tǒng)的同軸腔濾波器的結(jié)構(gòu)一般是用標(biāo)準(zhǔn)矩形波導(dǎo)型材為 基礎(chǔ)，用銀焊耦合片及內(nèi)導(dǎo)體構(gòu)成。由于信道帶寬小于 1％，且波道配置是一系列離散的頻率點(diǎn)。入、出耦臺(tái)采用 “ 抽頭 ” 耦合。圈 3是六諧振器的梳狀濾波器，圖 4是它的典型電氣曲線(xiàn)。它的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)是諧振桿采用截面方形，終端采用集中參數(shù)的 “ 平板電容 ” 調(diào)諧。濾波器盒體與蓋板的接觸良好是影響性能的重要困索。 圖 1 900MHz七腔濾波器的典型結(jié)構(gòu)圖 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 6 頁(yè) 共 38 頁(yè) 圖 2 900MHz 七腔濾波囂電氣曲線(xiàn)囤 濾渡器盒體用鋁材加工，內(nèi)導(dǎo)體用黃銅，螺釘用鋼；或者內(nèi)導(dǎo)體和螺釘同時(shí)采用 045 優(yōu)質(zhì)鋼棒加工。這種加載形式提高了腔體空間的利用率，同時(shí) Q 值幾乎沒(méi)有下降。為滿(mǎn)足這些要求，濾波器的頻率特性曲線(xiàn)通常是貝塞爾型或高斯型。對(duì)這種濾波器的主要要求是在通帶外有盡可能尖銳的衰減，以抑制通道之間的串音，并且可以在同一條線(xiàn)內(nèi)容納更多的信息。梳狀濾波器最重要的應(yīng)用是取出運(yùn)動(dòng)目標(biāo)（如衛(wèi)星、飛機(jī)和導(dǎo)彈等）的多普勒頻率漂移數(shù)據(jù)。 ⑶單邊帶（ SSB）濾波器 比之對(duì)稱(chēng)特性的預(yù)選濾波器來(lái)說(shuō)，單邊帶濾波器需要不對(duì)稱(chēng)的衰減特性。要求這種濾波器對(duì)需要的電信號(hào)呈現(xiàn)很低的介入損耗，而對(duì)于不需要的電信號(hào)呈現(xiàn)很高的衰減。 4 濾波器的應(yīng)用 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子設(shè)備在各個(gè)方面得到廣泛的應(yīng)用。 ⑵高通濾波器 它能通過(guò)某一個(gè)確定的截止頻率以上的一個(gè)頻帶的能量，并抑制這個(gè)頻率以下的能量通過(guò)。同時(shí)也提高了生 產(chǎn)綠，降低了成本。網(wǎng)絡(luò)的特性可由網(wǎng)絡(luò)函數(shù)來(lái)表示，而網(wǎng)絡(luò)函數(shù)又根據(jù)網(wǎng)絡(luò)特性的不同，可用波德瓦爾茲、切比雪夫、高斯、貝塞爾等數(shù)學(xué)多項(xiàng)式來(lái)近似表示。 1922 年索貝爾根據(jù)傳輸線(xiàn)理論，提出了特性參數(shù)濾波器的設(shè)計(jì)方法。在此其間 ,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) (CAD)工具 , 如電磁全波 (EM) 模擬器已經(jīng)被徹底改革為有著先進(jìn)的過(guò)濾特性的許多新穎的微波傳輸帶濾波器已經(jīng)被示范。最初是應(yīng)用在如無(wú)線(xiàn)通信，接著用更為嚴(yán)格的要求向射頻 / 微波濾波器更高的性能，更小的體積 ,更輕的體重 , 更低的費(fèi)用發(fā)起挑戰(zhàn)。然而，我們只能設(shè)計(jì)出一種接近理想濾波特性的濾波器。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 1 頁(yè) 共 38 頁(yè)