【正文】 CC? ， 0 2o p ppC C C?? (211) 關于耦合微帶的奇偶模特性阻抗的精確求解的方法很多，這里不準備詳細一一介紹。 (a)偶模 （ b）奇模 圖 23 耦合微帶線奇、偶模磁、電場分布 仿標準微帶，引入奇、偶模有效介電常數(shù) ? ?11eo r oq??? ? ? (29a) ? ?11ee r eq??? ? ? (29b) 式中的 oq 和 eq 分別為奇、偶模介質填充系數(shù)。所以耦合微帶線的任何一種激勵就可以由這兩種激勵疊加而成 。耦合微帶線除了用它們來構成振蕩回路、定向耦合器、移相器、阻抗變換器以及平衡不平衡變換器等基本元件外，微帶濾波器更是利用其特性來構成不同結構的各種種類的濾波器。 輻射損 耗，由于微帶線場結構的半開放性所引起。為了減小這部分損耗，應選擇性能良好的介質如氫化鋁瓷、藍寶石、石英等，作為基片材料。通常取有效介電常數(shù) e? 和 0Z 。 微帶線的結構 如 圖 21 所示，厚度為 h 的介質基片上時寬度為 w 、厚度為 t 的中心導帶，下面為接地板，介質基片一般采用高介電常數(shù) ( r? 取值在 2～ 20 之間 )，高頻損耗小的陶瓷、石英、藍寶石及高分子材料等。 仿真和測量結果保持了良好的一致性。 第二章：微帶線 天津職業(yè)技術師范大學 2021屆畢業(yè)生畢業(yè)設計 7 本章主要介紹了介質微帶線及耦合微帶線的理論，并對微帶諧振電路方面的內容進行了理論分析。在這種背景下，利用傳統(tǒng)設計形式設計的單通帶濾波器已不能適應發(fā)展趨勢，盡管可在無線通信系統(tǒng)中單獨設計多個獨立頻段的單通帶濾波器來滿足設計要求，但這樣的設計方式無疑會增大無線通信系統(tǒng)的面積及體積，不利于系統(tǒng)的小型化 。因此，發(fā)射端帶通濾波器必須保持一個寬的阻帶以抑制雜散信號，同時能維持低的通帶插損和在輸出端處理的大電平信號。接受端帶通濾波器的必要功能是避免由于發(fā)射端輸出信號泄漏而使接收器前端飽和 ； 除去如鏡頻一類的干擾信號 ； 減少來自天線端的本機振蕩器的功率泄漏。用由超導濾波器、低噪聲前置放大器、小型制冷機和電子控制系統(tǒng)組成的超導濾波器系統(tǒng)代替現(xiàn)有移動通信基站中由普通金屬濾波器組成的常規(guī)濾波器系統(tǒng)，可較大幅度地提高通話質量，增加通話容量，擴大基站的覆蓋面積，增強基站的抗干擾能力，降低手機發(fā)射功率，具有誘人的發(fā)展前景。 高溫超導材料 微波、毫米波通信，雷達、測量儀表等系統(tǒng)和設備，要求微波器件與電路達到更高、更新的水平，超導材料的出現(xiàn)為微波技術的發(fā)展帶來新的推動力。當然，許多問題涉及工藝控制與封裝過程有待解決。利用有源器件的負 阻特性去抵消諧振電路的損耗來改善 Q值，是微波有源濾波器的基本原理， Q值的改善降低了濾波器的通帶損耗，提高了阻帶抑制，使矩形系數(shù)得到明顯改善。另外， SIR與已知的平行耦合線、發(fā)夾型、交指型等結構相結合，又能設計出滿足不同性能要求的濾波器。 三、 微波濾波器的發(fā)展趨勢 SIR(階躍阻抗諧振器 )濾波器 階躍阻抗結構的傳輸線諧振器久為人知，但一般用作阻抗變換器，直到近年才用于微帶濾波器。壓電陶瓷振子是制作陶瓷濾波器的核心元件，而壓電陶瓷材料是制作壓電陶瓷振子的關鍵材料。波導帶通濾波器還應用在各種微波多工器上，但其最大缺點是尺寸明顯比其他可應用在微波段的諧振器大。 波導濾波器 波導帶通濾波器是一種選頻電路，應用在通信、電子戰(zhàn)、雷達、自動測量設備等天津職業(yè)技術師范大學 2021屆畢業(yè)生畢業(yè)設計 4 的微波設備中， 它易于與波導天線的饋電裝置連接，適于高功率的應用，并且性能良好。由于類橢圓函數(shù)諧振器是一個方形，而非在一個方向展開，因而縮小了體積。交指型濾波器在 w=0和 w=w0的偶數(shù)倍上具有高次衰減極點，因而阻帶衰減和截止率都比較大。人們在此基礎上，又引伸和發(fā)展了多種變形結構，如平行耦合線分裂環(huán)濾波器、應用階躍阻抗諧振器的平行耦合微帶線濾波器等 。由于微帶線濾波器具有小尺寸，用光刻技術易于加工，易與其他有源電路元件 (如 MMIC)集成在一起；另外，能通過采用不同襯底的材料在很大的頻率范圍內 (從幾百 MHz到幾十 GHz)應用。目前，高溫超導濾波器已逐步使用在軍事和商業(yè)領域。 1939年， P． D． Richtmever報道了介電濾 波器，由于當時材料的溫度穩(wěn)定性不高使該種濾波器不足以得到實際應用。 一、發(fā)展歷史 1915年，德國 科學家 K． W． Wagner開創(chuàng)了一種以 “ 瓦格納濾波器 ” 聞名于世的濾波器設計方法，與此同時，在美國 G． A． Canbell則發(fā)明了另一種以圖像參數(shù)法而知名的設計方法。 關鍵詞 ： 帶通濾波器；雙帶；階梯形諧振器；開環(huán)諧振器 II ABSTRACT Recently, with development of global positioning system and wireless localarea work, systems demand of radio frequency circuits with a dualband operation. Dualband bandpass filters (BPFs), as one the most important circuit blocks in these systems, have bee more and more general, two filters with different passbands connected together can implement the initial type of a dualband filter. The center frequencies and bandwidth have been obtained to meet performance requirements of two passbands. But this solution increases the insertion loss and the overall size of a resultant filter block. Finally, a filter is fabricated based on the design topology. A microstrip dualband bandpass filter is developed in this letter. Using a pair of square openloops coupled with a symmetric laddershaped resonator, frequencies of this filter are operated at and . The lower resonance frequency is decided by the length of the square resonators, and the higher one is done by the laddershaped resonator. Therefore, both frequency and bandwidth of the upper passband can be controlled flexibly, whereas those of the lower band are fixed. Measured results have shown very good performance of the filter. Key Words： Bandpass filter； dualband； adder shaped resonator； penloop resonator III 目 錄 1 緒論 ................................................................................................................................. 1 微波濾波器的發(fā)展 ................................................................................................. 1 濾波器在微波通信的作用 .................................................................................... 5 本論文研究的內容 ................................................................................................ 6 2 微帶線 ............................................................................................................................. 8 介質微帶線和微耦合帶線 ..................................................................................... 8 介質微帶線 ................................................................................................. 8 微帶耦合線 ................................................................................................ 10 微帶諧振電路 ...................................................................................................... 13 諧振原理 ................................................................................................... 13 半波長短路諧振器 ................................................................................... 14 1/4 波長短路諧振器 ................................................................................. 16 開路諧振器 ............................................................................................... 18 3 帶通濾波器的設計理論 ............................................................................................... 20 濾波器網(wǎng)絡的散射參量 ...................................................................................... 20 帶通濾波器的技術指標 ...................................................................................... 22 帶通濾波器的設計原理 ...................................................................................... 23 帶通濾波器的設計過程 ...................................................................................... 26 4 通帶可調節(jié)的雙通帶濾波器 ....................................................................................... 27 HFSS 的介紹 ........................................................................................................