基于sir的雙頻帶通濾波器的設(shè)計(jì)與仿真畢業(yè)設(shè)計(jì)-免費(fèi)閱讀
【正文】 感謝我的時(shí)間里對(duì)我的支持，她們?cè)谏钌辖o我提供了很大的幫助。因此可嘗試用錐形線SLR結(jié)構(gòu)諧振器，以減小阻抗結(jié)合處的非連續(xù)性問題。仿真得到在，使得兩個(gè)通帶間具有很好的隔離。介質(zhì)層厚度為， R03010 ，利用計(jì)算公式得到電路中微帶線的初值， ，從而得到諧振器的各參數(shù)為：W I=，W 2=，W 3=，L l=9mm，L 2=；對(duì)于兩級(jí)耦合諧振帶通濾波器，諧振器間的耦合系數(shù)由下式確定： （51）????nngFBk2112?(a)和(b) 時(shí)，以距離S 1作為參數(shù)，距離S 2與耦合系數(shù)k 12的關(guān)系曲線。在雙頻濾波器的設(shè)計(jì)中，首先確定所要設(shè)計(jì)的兩中心頻率，得出兩頻率之比f 2/f1，然后選取Rz的取值，(a)中得出u的值，(b)．得到的值 ，進(jìn)而推出 、t?1的值，諧振器的電學(xué)參數(shù)得到初步的確定。 λ g/2型 SIR 諧振器的電長度 ，λ g/2型 SIR總的電學(xué)長度： (38) 結(jié)合基本諧振條件式(32)可以得到： （當(dāng)R Z 1時(shí)） (39)? (當(dāng)R Z=1時(shí)) (310) ???T 將式(39) 對(duì) θT 進(jìn)行求導(dǎo)得： 0cs)tan(112z12z ?????R (311) 因此總的電學(xué)長度取得極值的條件為： (312)2z(rt??Rλg/。一般均勻阻抗諧振器(UIR)的諧振條件唯一地取決于傳輸線的長度，而對(duì)SIR則同時(shí)要計(jì)入長度和阻抗比。/RZ? λ g/2型SIR的基本結(jié)構(gòu)和特性 本節(jié)將討論 λg/2型SIR 的基本結(jié)構(gòu)和特性，在實(shí)際的應(yīng)用中 λg/2型SIR比 λg/4型SIR 用于更多的射頻器件。173。這三種結(jié)構(gòu)都包括了由開路端、短路端和它們之間的階躍結(jié)合面，λ g/4型 、 λg/2型和 λg型SIR能分別被看成是由1個(gè)、2個(gè)、4個(gè)基本單元組成 [13]。 （29 ）dBlhdBffWF360360? (6)阻帶抑制：在理想情況下，希望濾波器在阻帶頻段內(nèi)具有無窮大的衰減量。采用歸一化頻率可以簡化對(duì)濾波器電路的設(shè)計(jì)過程。 耦合諧振帶通濾波器的理論 當(dāng)兩個(gè)諧振器靠近時(shí)，它們之間便會(huì)有電磁場耦合。圖 低通原型濾波器衰減頻率特性 （a）Butterworth 響應(yīng) （b）Chebyshev 響應(yīng)圖 常見濾波器的響應(yīng) 兩種最常見濾波器的響應(yīng)如圖 所示。 范圍內(nèi)濾波器的衰減為零，稱之為“通帶” ，在ω180。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)。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。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(hào)?，F(xiàn)代信息社會(huì)中不斷膨脹的巨大信息量要求通信技術(shù)向著高速、寬帶、大容量方向發(fā)展，這就意味著信息的傳播媒體一電磁波的使用頻率不斷向更高的頻段方向拓展?；?SIR 的雙頻帶通濾波器的設(shè)計(jì)與仿真學(xué)生：****** 指導(dǎo)老師：******摘 要 隨著無線通信的迅猛發(fā)展及需求的不斷增加，雙頻便攜式電話和無線局域網(wǎng)被廣泛應(yīng)用，雙頻段濾波器也就成為這些通信系統(tǒng)前端的重要器件。同時(shí)單頻段通信系統(tǒng)已顯得陳舊，不能很好地滿足無線通信的需求。這種設(shè)計(jì)概念提供了容易實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)設(shè)施和高性能的產(chǎn)品。此方法通常適用于兩個(gè)通帶頻率相差較小的場合；3．利用耦合諧振濾波器的寄生通帶。在微波頻段下，必需采用分布參數(shù)來設(shè)計(jì)微波濾波器，它比低頻時(shí)要復(fù)雜的多。ω 1180。圖 (a)所示的響應(yīng)通帶內(nèi)頂部最平坦，故稱為“最平坦響應(yīng)” ，通常也叫做“巴特沃思(Butterworth)響應(yīng)” ，圖 (b)所示的響應(yīng)通帶和衰減均有規(guī)律性的起伏，且幅度相等，稱為“等波紋響應(yīng)” ，也常叫做“切比雪夫(Chebyshev)響應(yīng)” [1]。諧振器間的耦合特性可使用高頻電磁場仿真軟件(HFSS)得到，通過采用弱耦合到兩個(gè)相互耦合的諧振器，在諧振器諧振點(diǎn)附件將出現(xiàn)兩個(gè)諧振峰，這兩個(gè)諧振頻率峰是由諧振器的原始諧振峰分離而成的。 (2)插入損耗：在理想情況下，處于射頻電路中的理想濾波器，在其工作的通帶內(nèi)不會(huì)引入任何的損耗。但在實(shí)際的應(yīng)用中，我們只能得到與濾波器元件數(shù)目相關(guān)的有限的衰減量。其基本結(jié)構(gòu)如圖所示。173。這是由于 λg/2型SIR是由帶狀線和微帶線結(jié)構(gòu)組成，允許有更廣的集合結(jié)構(gòu)形式，且和有源器件有很好的兼容性。因此SIR比UIR多了一個(gè)設(shè)計(jì)的自由度。從圖中可以看出，當(dāng)0R Z1時(shí)，總的電長度取得極小值 [13]；當(dāng)RZ1時(shí)，總的電長度取得極大值。?第4章 基于SIR的雙頻帶通濾波器的設(shè)計(jì)與仿真 引言 對(duì)于微波帶通濾波器，由于分布參數(shù)傳輸線頻響特性的周期性，使得在離開中心頻率的主通帶一定頻率處會(huì)出現(xiàn)寄生通帶，最靠近主通帶的寄生通帶其中心頻率一般為基頻的2或3倍。（a ） 12 （b） 時(shí)的k 12 耦合系數(shù)與耦合距離 S1和S 2的關(guān)系曲線，查表可得g l=，g 2=。 兩種設(shè)計(jì)的比較與總結(jié) 本節(jié)介紹了兩種雙頻帶通濾波器的設(shè)計(jì)方法和仿真結(jié)果，表 列出了以上設(shè)計(jì)的兩種雙頻帶通濾波器的性能比較。2．本文提出的所有結(jié)構(gòu)的雙頻濾波器，兩通帶帶寬均不可分別控制，即很難得到兩通帶帶寬相同的雙頻濾波器。 在此，我要深深地感謝我的父母和姐弟在各方面對(duì)我莫大的支持和鼓勵(lì)!感謝你們?yōu)槲腋冻龅囊磺?最后，向所有評(píng)閱此論文的各位專家和教授致以深深的謝意!參考文獻(xiàn)[1] 甘本祓，吳萬春．現(xiàn)代微波濾波器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)．北京：科學(xué)出版社，1974[2] Hong，．Microstrip Filters for RF/Microwave Applications．New York：JOHN WILEYamp。 感謝，謝謝你們?cè)谘芯窟^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(duì)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。 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(duì)諧振器的影響就越大。仿真時(shí)同樣選用介電， 的雙面敷銅板Rogers R03010，在仿真軟件 ，用 HFSS建立模型，模型如圖所示： 設(shè)計(jì)二雙頻帶通濾波器的HFSS 模型 [GHz]Sparameter(S1 S21)/dBAnsoft Corporation HFSDesign1XY Plot 3Curve InfodB(S(WavePort1,WavePort1)Setup1
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