【正文】 () = + . () 首先考慮用i1電流源在耦模下驅(qū)動此線。要制作帶寬小于20%的微帶線型多節(jié)帶通或帶阻耦合線濾波器實際上是容易辦到的。他以其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)態(tài)度、和善的待人態(tài)度、獨到的專業(yè)見解給予我精心的指導(dǎo)和幫助，所以我要衷心感謝我的指導(dǎo)老師賈建科老師，在此向老師表示深深的謝意!我還要感謝我的同學(xué)在四年的大學(xué)學(xué)習(xí)期間，我們共同度過了美好又充滿歡笑的大學(xué)生活。并用微帶線結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了雙頻濾波器電路，設(shè)計了一個工作于在GPS兩個波段的中心頻率處的雙頻段帶通濾波器。人們?nèi)找嬖鲩L的通信需求需要占用更多的通信頻段，雙頻甚至多頻通信系統(tǒng)的設(shè)計引起了廣泛的關(guān)注。ADS版圖采用矩量法進(jìn)行電磁仿真，其仿真結(jié)果比在原理圖中仿真的更為準(zhǔn)確，實際電路的性能可能會與原理圖仿真有一定差異，因此在ADS中進(jìn)行版圖仿真后才能制作實際電路[2]。 優(yōu)化數(shù)據(jù)圖（2） 。 （2）選擇S參數(shù)掃描控件“SP”，放置在原理圖中。 ADS軟件的原理窗口（3） 在原理圖設(shè)計窗口中選擇TLinesMicrostrip元件面板列表，并選擇5個MLIN、4個MLOC、。雖然在中心頻率附近有些許差異，但這個差異在預(yù)計設(shè)計的雙頻帶通濾波器的允許范圍之內(nèi)，由此可見，雙頻帶通濾波器在理論方面的設(shè)計是完全正確的。串聯(lián)諧振回路的阻抗為 （）從阻抗計算公式（）和（）可以看出，終端開路的微帶線與串聯(lián)諧振電路的輸入阻抗頻率響應(yīng)特性不同，在實際之中，只要滿足在諧振頻率的附近相等就好了，令兩個電路的電抗斜率參量在處相等，即 （）最終得到的傳輸線的特性阻抗與串聯(lián)諧振電路的關(guān)系為 （3,15），其特性阻抗為，長度為，寬度為，對于諧振頻率來說，電長度為四分之一波長。 （a） （b） 只含有一種諧振電路的雙頻帶通濾波器 （a）串聯(lián)諧振回路（b）并聯(lián)諧振回路（a）中，相應(yīng)的元器件的值分別為 （） 、是由濾波器的原型參數(shù)決定的：、可由公式（）求出，和的值分別由、確定，由于和理論上可以取任意實數(shù)，所以濾波器設(shè)計具有很大的靈活性。和分別是在第二次頻率變換后得到的第一個通頻帶和第二個通頻帶的中心角的角頻率。設(shè)計如下，（電感輸入式）為模型的的集總參數(shù)電路以及所對應(yīng)頻率響應(yīng)曲線。微波結(jié)構(gòu)的特性一般用它的電抗或?qū)Ъ{的頻率特性響應(yīng)曲線描述[5]，用微波結(jié)構(gòu)近似實現(xiàn)集總參數(shù)電路，要求在處電抗的斜率參量必須相等，設(shè)串聯(lián)諧振器電抗參量 ()。 （a） （b）（a）阻抗倒置變換器（b）導(dǎo)納倒置變換器（a）為阻抗倒置變換器，其輸入端阻抗和負(fù)載阻抗的關(guān)系為 （） 式中為常數(shù)，稱為阻抗倒置變換器的特性阻抗。 低通原型和帶通濾波器的對應(yīng)電路 ，低通原型濾波器中的串聯(lián)電感變成了帶通濾波器里的串聯(lián)諧振電路，而它的并聯(lián)電容換成了帶通濾波器里面的串聯(lián)諧振回路[3]。各種低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器和帶阻濾波器的傳輸特性都可根據(jù)原型推導(dǎo)而來[4]。 切比雪夫濾波器切比雪夫低通原型濾波器的頻率響應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為 ， ≤1 （） ，1 （）式中、與巴特沃士濾波器的表示相同。 (a) (b) (c) (d) 濾波器的理想衰減特性（a）低通（b）高通（c）帶通（d）帶阻，通帶內(nèi)的衰減為零，阻帶內(nèi)的衰減則為無窮大。它能夠?qū)崿F(xiàn)包括時域頻域、數(shù)字模擬、線性和非線性等很多方面的計算及仿真，并能夠優(yōu)化設(shè)計結(jié)果，設(shè)計的版圖轉(zhuǎn)化成品的性能分析等。雖然在國外對雙頻濾波器的研究挺多的，但在國內(nèi)就目前來說還是很少的。以前的濾波器只能實現(xiàn)單一頻段的信息傳輸，不但造價昂貴且結(jié)構(gòu)單一，不能實現(xiàn)多用途信息傳輸。該設(shè)計首先運(yùn)用分立元件通過兩次頻率變換由一個低通原型濾波器變換成為雙頻帶通濾波器，以此來驗證雙頻帶通濾波器的可行性。 [關(guān)鍵詞]： 雙頻濾波器； 頻率轉(zhuǎn)換； 導(dǎo)納倒置變換； 微帶線The simulation of microwave dualband bandpass filter designAuthor: Gao Yuyang(Grade 12,Class 1，Major of Electronic and Information Engineering，School of Physics and Telemunication Engineering， Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723000,Shaanxi)Tutor: Jia Jianke Abstract：In order to meet the wireless munication to the needs of the development of multiband, multimode direction, and simplify the structure of multiband munication system, reduce the volume and weight, reduce production cost, to research and design of microwave bandpass filter has an important on this proposed a dualband bandpass filter , the design applies discrete ponent by twice frequency conversion by a lowpass prototype filter transformation bee the dualband bandpass filter, in order to verify the feasibility of the dualband bandpass filter. And then through the circuit transformation, the introduction of admittance inversion converter, to simplify the circuit bee only admittance inversion converter and series LC resonator dualband bandpass filter. Finally, by introducing the λ / 4 microstrip line into dualband bandpass filter microwave dualband bandpass filter, and by using ADS (Advanced Design system) software, the simulation was carried out on the filter, the simulation results show that meet the requirements of design index.Keywords：Dualband filter Frequency conversion Admittance inverted transform Microstrip line目錄1引言 12 微波濾波器基本原理 3 濾波器簡介 3 濾波器的基本類型 3 巴特沃士濾波器 3 切比雪夫濾波器 4 橢圓函數(shù)濾波器 5 頻率變換 5 低通濾波器與低通原型的變換 6 高通濾波器與低通原型的變換 7 帶通濾波器與低通原型的變換 7 帶阻濾波器與低通原型的轉(zhuǎn)換 8 9 9 倒置變換器的實現(xiàn) 123 設(shè)計方案 13 13 電路變換 154設(shè)計實例 20 集總參數(shù)元件設(shè)計 20 22 22 22 微帶線參數(shù)計算 23 23 26 27 仿真優(yōu)化 30 版圖生成 315 總結(jié)與展望 34參考文獻(xiàn) 35致謝 36附錄A 外文文獻(xiàn) 37附錄B 外文文獻(xiàn)翻譯 431引言科技的快速發(fā)展將人類帶到了一個信息化的時代，通信領(lǐng)域的信息傳遞經(jīng)歷了從電話線、光纖等導(dǎo)線作為通信傳輸信息的有線傳輸?shù)揭揽侩姶挪ㄔ诳臻g內(nèi)傳播信息的無線傳輸，從固定電話到手機(jī)電腦，從低頻段到高頻段的巨大變化。濾波器作為現(xiàn)代通信設(shè)備不可缺少的關(guān)鍵器件之一，能有效濾除各種無用信號及信號噪聲，降低各通信頻道間的信號干擾，保障通信設(shè)備的正常工作，實現(xiàn)高質(zhì)量通信，進(jìn)而達(dá)到頻譜資源的有效利用?？紤]到濾波器的實用性，本次設(shè)計采用常用的兩個頻率，,之所以選擇這兩個中心頻率，是因為這是GPS通信的兩個中心頻率，而且無線通信在生活中的比重越來越大，所以對于雙頻濾波器的研究是很有意義的。因此深受廣大電子工程設(shè)計師們的喜愛。實際上的濾波器的特性只能是接近于理想濾波器的衰減特性。 橢圓函數(shù)濾波器 橢圓函數(shù)濾波器的低通原型頻率響應(yīng)函數(shù)表達(dá)式為 當(dāng)n≥3為奇數(shù)時 （） 當(dāng)n≥3為奇數(shù)時 （）公式中01，1表示為臨界頻率，和是由濾波器的特性所決定的待定常數(shù)。 低通原型和高通濾波器的對應(yīng)電路，低通原型濾波器的電感變換成為了高通濾波器中的電容，而低通原型濾波器中的電容換為高通濾波器中的電感[5]。，兩個電路雖然有著一定的差異，但是可以看出兩種結(jié)構(gòu)存在著必然的聯(lián)系，在低通原型濾波器中只由電感元件和電容元件組成，但是在帶阻濾波器的電路 結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的卻是電容和電感并聯(lián)和電容和電感串聯(lián)。就是因為這種特性，梯形電路才可以通過加導(dǎo)納入倒置變換器來使得原本的低通原型濾波器變成一種只含有一種元件的電路，這種電路被稱為變形低通原型。 含有電納斜率參量的帶通濾波器同時得到的實際計算公式為 （） 倒置變換器的實現(xiàn) 倒置變換器在有許多實現(xiàn)方法，其中包括均勻傳輸線、集總參數(shù)電路、平行耦合線等方法。 是電壓傳輸系數(shù)。 二階雙頻帶通濾波器及其頻率響應(yīng)特性 （） （） （） （） 電路變換根據(jù)以上的電路原理圖