【正文】 路，在此表示衷心的感激。 。他無論在理論上還是在實(shí)踐中，都給與我很大的幫助，使我得到不少的提高這對于我以后的工作和學(xué)習(xí)都有一種巨大的幫助，感謝他耐心的輔導(dǎo)。 在我的十幾年求學(xué)歷程里，離不開父母的鼓勵(lì)和支持，是他們辛勤的勞作，無私的付出，為我創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)條件，我才能順利完成完成學(xué)業(yè)，感激他們一直以來對我的撫養(yǎng)與培育。 回首四年，取 得了些許成績，生活中有快樂也有艱辛。 另外，我還要感謝大學(xué)四年和我一起走過的同學(xué)朋友對我的關(guān)心與支持，與他們一起學(xué)習(xí)、生活，讓我在大學(xué)期間生活的很充實(shí)，給我留下了很多難忘的回憶。郭謙功老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和誨人不倦的態(tài)度給我留下了深刻的印象。經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析問題的能力、合作精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)等方方面面都有很大的進(jìn)步。 （保密論文在解密后遵 守此規(guī)定） 作者簽名 : 二〇 一 〇年 九 月 二十 日 山西大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 23 致 謝 時(shí)間飛逝，大學(xué)的學(xué)習(xí)生活很快就要過去，在這四年的學(xué)習(xí)生活中，收獲了很多，而這些成績的取得是和一直關(guān)心幫助我的人分不開的。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn) 的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。Son， 2020 [5] ， Microwave and RF Design of Wireless System， New York： John Wileyamp。 感謝 ***，謝謝你們在研究過程中給我的啟迪和寶貴的經(jīng)驗(yàn)，以及在我研究生學(xué)習(xí)期間給與我的幫助和支持，對我 的諸多幫助，和他們一起度過的美好時(shí)光，我將銘記在心。 4． 采用其他種類的諧振器實(shí)現(xiàn)雙頻濾波器。 展望 在本文即將結(jié)束之際，本人認(rèn)為該領(lǐng)域的研究工作還可以在如下幾方面繼續(xù)深入： 1． 由于 SIR諧振器是由兩個(gè)或兩個(gè)以上具有不同特性阻抗的傳輸線組合而成的，因而其組合處存在非連續(xù)性的問題，這種非連續(xù)性在高低阻抗值相差越大時(shí)對諧振器的影響就越大。選取合適的 RZ和 u的值，使濾波器的兩中心頻率位于 ，合理調(diào)節(jié)各結(jié)構(gòu)參數(shù)，使濾波器的性能達(dá)到最優(yōu)。仿真時(shí) 同樣 選用介電常數(shù)為 ，介質(zhì)層厚度為 ，損耗角正切為 Rogers R03010，在仿真軟件中優(yōu)化調(diào)整使得諧振頻率點(diǎn)分別位于 ， 用 HFSS建立模型，模型如圖所示： 圖 設(shè)計(jì)二雙頻帶通濾波器的 HFSS模型 1 . 0 0 2 . 0 0 3 . 0 0 4 . 0 0 5 . 0 0 6 . 0 0 7 . 0 0F r e q [ G H z] 6 0 . 0 0 5 0 . 0 0 4 0 . 0 0 3 0 . 0 0 2 0 . 0 0 1 0 . 0 00 . 0 0Sparameter(S11 S21)/dBA n s o f t C o r p o r a t i o n H F S S D e s i g n 1X Y P l o t 3C u r v e In f od B ( S ( W a v e P o r t 1 , W a v e P o r t 1 ) )S e t u p 1 : S w e e p 1d B ( S ( W a v e P o r t 2 , W a v e P o r t 1 ) )S e t u p 1 : S w e e p 1 圖 設(shè)計(jì)二的仿真結(jié)果 山西大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 17 仿真結(jié)果如圖 ，從圖中可以看出， 在第一通帶內(nèi)， ，等波紋相對帶寬為 12%，在第二通帶內(nèi)， ，等波紋相對帶寬為 %。由圖可見，隨著抽頭點(diǎn)位置 t值的增大，濾波器的第一通帶的差入損耗值變大，而第二通帶的帶內(nèi)插入損耗值變小 ， 兩通帶之間的插入零點(diǎn)向低頻偏移，從而使得第一通帶的帶寬變窄，第二通帶的帶寬變寬，優(yōu)化得抽頭點(diǎn)的位置 t=1mm，如圖 ： 1 . 0 0 2 . 0 0 3 . 0 0 4 . 0 0 5 . 0 0 6 . 0 0 7 . 0 0F r e q [ G H z] 6 0 . 0 0 5 0 . 0 0 4 0 . 0 0 3 0 . 0 0 2 0 . 0 0 1 0 . 0 00 . 0 0Sparameter(S11?S21)/dBA n s o f t C o r p o r a t i o n H F S S D e s i g n 1X Y P l o t 5C u r v e In f od B ( S t ( B o x 1 _ T 1 , B o x 1 _ T 1 ) )S e t u p 1 : S w e e p 1d B ( S t ( B o x 1 _ T 2 , B o x 1 _ T 1 ) )S e t u p 1 : S w e e p 1 圖 設(shè)計(jì)一的仿真結(jié)果 ........t= ____t=1mm ..... t= 山西大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 16 從圖 中可以看出，在第一通帶內(nèi)， ，等波紋相對帶寬為 %，在第二通帶內(nèi)， ，等波紋相對帶寬為 %。 山西大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 14 SIR雙頻帶通濾波器的設(shè)計(jì)與仿真 本節(jié)利用 SIR設(shè)計(jì)一個(gè)兩級的雙頻段濾波器，雙頻段濾波器工作 于 WLAN中 ，其通帶中心頻率分 別為 ， 兩中心頻率 之為 ，相對帶寬分別為 10％和 8％，該濾 波器由兩個(gè)完全相同 的 SIR諧振器構(gòu)成，兩個(gè)諧振器通過兩段低阻抗線耦合，其耦合系數(shù) 通過結(jié)構(gòu)參 數(shù) Sl和 S2調(diào)節(jié)，其結(jié)構(gòu)圖如圖 ： 圖 設(shè)計(jì)一雙頻帶通濾波器的結(jié)構(gòu)圖 濾波器尺寸的確定： 設(shè)計(jì)中取 RZ=， Z2=45Ω，計(jì)算得 Z1=56Ω，從圖 (a)中可看出 u=，則由圖 (b)可得到 θt=168o，進(jìn)而推出 θ θ2的值。 SIR通常被用來移開或抑制倍頻于基本諧振模式的高次模，然而也可以用 SIR的高次模來產(chǎn)生第二個(gè)通帶。 山西大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 13 圖 不同 Rz下 f2/f1及 t? 隨 u值的變化曲線 由圖 (b)可知，在 0Rzl時(shí) ， t? 180o，在 Rzl時(shí)， t? l80o，為減小濾波器的尺寸，在本文的所有設(shè)計(jì)中，我們都選 用 0Rzl。綜上所述，要使設(shè)計(jì)的濾波器能夠滿足小型化的要求，通常取較小的 RZ。 圖 各雜散頻率與基本諧振頻率昀比值隨阻抗比 zR 的變化曲線，由曲線可知： 圖 阻抗比與歸一化雜散頻率的關(guān)系 2ff12ff12ff10s1z0s1z0s1z??????時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，當(dāng)RRR (37) 以上特點(diǎn)對利 用 SIR作為 諧振器來設(shè)計(jì)超寬帶濾波器非常重要，通過選擇合適的阻抗比 RZ的值，可以方便地將濾波器的工作頻段調(diào)到我們所需要的頻段。但最 大 SIR長度被限定于對應(yīng) UIR長度的 兩倍。 以 λg/2型 SIR諧振器為研究對象，由開路端看進(jìn)去的輸入導(dǎo)納 Yin，根據(jù)文獻(xiàn) [11]，可以表示為： 212221221212in t a nt a n)1(2)t a n1)(t a n1( )t a nt a n)(t a nt a n(2j ???? ????zzzz RR RRYY ???? ??? (31) 取 0in?Y 得諧振條件為： 2112z tantan ???? ZZR (32) 從式 (31)，我們能理解 SIR的諧振條件取決于 θ θ2和阻抗比 RZ。結(jié) 構(gòu) (a)、 (b)、 (c)雖然在幾何形狀上分別為 線狀、 U型(發(fā)夾 )和環(huán)狀，但從電拓?fù)溆^點(diǎn)看，它們是等效的。表征SIR的 電學(xué)參數(shù)的是兩段傳輸線 阻抗 Z2 和 Zl 的 比值，定義如下：阻抗比 12 /ZZRZ ? 。173。173。 SIR常用的有三種基本結(jié)構(gòu)，它們分別對應(yīng)的是 λg/4型 、 λg/2型 和 λg型 SIR。 (7)品質(zhì)因數(shù)：定義為在諧振頻率下，平均儲(chǔ)能和一個(gè)周期內(nèi)的平均消耗能量之比。理想濾波器的矩形系數(shù) 1?SF ，在實(shí)際應(yīng)用中，這種濾波器是不可能實(shí)現(xiàn)的，因而要求矩形系數(shù)越接近于 1 越好。插入損耗定量地描述了功率響應(yīng)幅度與 0dB基準(zhǔn)的差值，其數(shù)學(xué)表達(dá)為： ? ?21010 1lo g10lo g10 inLinPPIL ????? （ 26） 其中， Pin是濾波器從信號源得到 的輸入功率， PL是濾波器向負(fù)載輸出的功率， in? 是從信號源向?yàn)V波器看進(jìn)去的反射系數(shù)。 微波濾波器的基本設(shè)計(jì)參數(shù) (1)中心頻率、截止頻率、歸一化頻率：對于低通濾波電路和高通濾波電路， ωc表示截止頻率；對于帶通濾波電路和帶阻電路， ωc表示中心頻率，歸一化的頻率 Ω 是一個(gè)量綱的量， c???? (25) 山西大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 對于低通濾波電路和高通濾波電路，歸一化截止頻率為 1；對于帶通 或者帶阻濾波電路，歸一化中心頻率為 1。因此諧振器間的耦合會(huì)使諧振器特性中出現(xiàn)四個(gè)諧振峰，峰值點(diǎn)分 別為 f1 f1 f2 f22，其中 f11和 f12在諧振器的基頻附近，它們是由諧振 器的基頻 f1分離得到； f21和 f22在諧振器的第一雜散頻率附近，它們是由諧振器的第一雜散頻率 f2分離得到 [11]。 LAr、 LAs 都是在設(shè)計(jì)濾波器 前要預(yù)先給定的設(shè)計(jì)指標(biāo)參數(shù) [1]。是通帶邊緣上衰減為 LAr 時(shí)對應(yīng)的頻率值，稱之為 “ 帶邊頻率 ” 或 “ 截止頻率 ” ，即認(rèn)為 0～ ω1180。在具體的實(shí)現(xiàn)過程中是采用特性函數(shù)來逼近它，所選函數(shù)的不同，會(huì)有不同的頻率響應(yīng) [1]。以 ω1180。=0～ ω1180。 微波濾波器的基本理論 集總元件構(gòu)成的低通原型濾波器是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)綜合法設(shè)計(jì)微波濾波器的基礎(chǔ)，各種低通、高通、帶通、帶阻類型的微波濾波器，其傳輸特性基本都是根據(jù)此原型特性推導(dǎo)出來的，正因如此才使微波濾波器的設(shè)計(jì)得以簡化，精度得以提高 [10]。與低頻段濾波器相比較，微波濾波器的主要特點(diǎn)之一就是其物理尺寸可與波長相比擬，因而當(dāng)其 波長發(fā)生變化時(shí)，它必然會(huì)表現(xiàn)出周期特性，即濾波器除基頻響應(yīng)外，還有周期性的雜散響應(yīng)。 2020年， 通濾波器 [3]， 2020年， SIR雙頻段帶通濾波器，諧振器之間水平方向距離和垂直方向距離的變化用來改變諧振器在兩個(gè)頻段的耦合大小，從而達(dá)到控制雙頻帶通濾波器帶寬的目的。將兩個(gè)中心頻率不同的帶通濾波器并聯(lián)，但由于兩個(gè)帶通濾波器共有兩個(gè)輸入端口和兩個(gè)輸出端口，為了得到單端口輸入和單端口輸出，需將兩濾波器的輸入和輸出端口分別相連接，由此引起的阻抗失配問題須外加匹配電路得以解決，這將會(huì)增大濾波器的體積和附加損耗； 2．零點(diǎn)和極點(diǎn)綜合。 山西大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 4 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 本世紀(jì)以來，在歐、美、日等國，對于雙頻段濾波器等器件的研究與設(shè)計(jì)一直受到極大的重視，迄今已開發(fā)了多種形式的雙頻段濾波器。這種濾波器是用一個(gè)雙頻段單元來處理兩個(gè)波段的信號。濾波器作為現(xiàn)代通信設(shè)備中不可缺少的關(guān)鍵器件之一，它能有效地濾除各種無用信號