【正文】 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) （武漢） 學(xué)士學(xué)位論文 26 仿真的結(jié)果有很大差別。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) （武漢） 學(xué)士學(xué)位論文 29 結(jié) 束 語(yǔ) 本文設(shè)計(jì)的是微帶線結(jié)構(gòu)的帶通濾波器，使用 ADS進(jìn)行 設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化，使所設(shè)計(jì)的濾波器在通帶衰減、波紋和阻帶衰減這些重要參數(shù)上達(dá)到要求。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) （武漢） 學(xué)士學(xué)位論文 30 致 謝 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，老師給了我很大的幫助。正是他們自始至終的支持和鼓勵(lì)，我才能夠順利完成學(xué)業(yè)。 盡管設(shè)計(jì)出了所要求的濾波器，并且達(dá)到了所要求的參數(shù)范圍，但濾波器結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，可移植性差，在外部環(huán)境復(fù)雜的實(shí)際生活中實(shí)用性不大。 后期需要改進(jìn)的地方 在版圖仿真中，仿真出來(lái)的結(jié)果并不十分正確，通帶的上邊界衰減為 ,超過了所要求的范圍，而原理圖優(yōu)化中 CurrentEF=0,于是返回優(yōu)化原理圖，但微帶線尺寸并不會(huì)中國(guó)地質(zhì)大學(xué) （武漢） 學(xué)士學(xué)位論文 28 改變，由于本人水平有限，這個(gè)問題一直沒有解決。 觀察 S12和 S11 曲線是否滿足指標(biāo)要求 (包括優(yōu)化目標(biāo)中未設(shè)定的帶內(nèi)起伏小于 1dB 的要求 )，如果已經(jīng)達(dá)到指標(biāo)要求，就可以進(jìn)行版圖的仿真了，如果沒有達(dá)到指標(biāo)要求，那么就重新進(jìn)行優(yōu)化仿真。 原理圖仿真及優(yōu)化 由于在原理圖中已經(jīng)放置了仿真控制器，故可直接運(yùn)行仿真，仿真結(jié)果如圖 46及圖47所示： 圖 47 s(1,2)參數(shù)曲線 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) （武漢） 學(xué)士學(xué)位論文 20 圖 48 s(1,1)參數(shù)曲線 從圖可以看出， 中心頻率出現(xiàn)了明顯的偏移現(xiàn)象。因而，這種結(jié)構(gòu)形式的濾波器容易易用來(lái)制造帶通濾波器 。139。 原理圖設(shè)計(jì) 基板參數(shù)： H:基板厚度 ( mm) Er:基板相對(duì)介電常數(shù) () Mur:磁導(dǎo)率 (1) Cond:金屬電導(dǎo)率 (+7) Hu:封裝高度 (+33 mm) T:金屬層厚度 ( mm) TanD:損耗角正切 (1e4) Roungh:表面粗糙度 (0 mm) 主要關(guān)注的技術(shù)指標(biāo)：通帶邊界頻率與通帶內(nèi)衰減、起伏；阻帶邊界頻率與阻帶衰減 。 S 參數(shù)中的S11，和 S12 反映了輸入輸出端的駐波特性， S21 反映了電路的幅頻和相頻特性以及群時(shí)延特性， S12反映電路的隔離性能。 圖 32 二端口網(wǎng)絡(luò)示意圖 S 參量是根據(jù)某端口上接匹配負(fù)載的情況下所得到的歸一化波來(lái)定義的。微波網(wǎng)絡(luò)分為線性與非線性，有源與無(wú)源，有耗與無(wú)耗，互易與非互易。 當(dāng)兩根耦合的傳輸線相互之間的驅(qū)動(dòng)信號(hào)振幅大小相同但相位相差 180 度的時(shí)候 ,就是一個(gè)奇模傳輸?shù)哪Ｐ?。 60年代前期，由于微波低損耗介質(zhì)材料和微波半導(dǎo)體器件的發(fā)展，形成了微波集成電路 ，使微帶線得到廣泛應(yīng)用，相繼出現(xiàn)了各種類型的微帶線。 微帶線 微帶線是位于接地層上由電介質(zhì)隔開的印制導(dǎo)線，它是一根帶狀導(dǎo) (信號(hào)線 ) [9] ，與地平面之間用一種電介質(zhì)隔離開。 理論證明了最大平坦濾波器的延遲畸變要比切比雪夫?yàn)V波器小。39。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) （武漢） 學(xué)士學(xué)位論文 6 特點(diǎn)： 39。 167。例如多模微帶濾波器，類交趾濾波器等。這正是 S波段的應(yīng)用，因此如何研究出高性能，小型化的濾波器是目前電路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。西門子公司研制的 3 級(jí)整塊聯(lián)體型片式介質(zhì)濾波器，尺寸規(guī)格僅 ( mm )— ( mm ) ，適用于 ISM91 GPS1500 、 PCN / PCS1800 、PHS1900 。 微帶濾波器國(guó)內(nèi)外研究情況 移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)驚人的成長(zhǎng)速度超出了人們的想象，促進(jìn)了濾波器的 飛速發(fā)展，特別是固態(tài)化濾波器的發(fā)展，如晶體濾波器、陶瓷濾波器、 SAW 濾波器、介質(zhì)濾波器等。目前，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線通信系統(tǒng)中的有源電路已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了微型化并且能夠有效地采用現(xiàn)代封裝技術(shù)進(jìn)行集成。目前的固定電話、有線電視、有線互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)都屬于有線傳輸。 ADS 介紹及優(yōu)化原則 .......................................... 12 第 4章 帶通濾波器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化 ........................................ 13 167。 微帶濾波器國(guó)內(nèi)外研究情況 ..................................... 2 第 2章 帶通濾波器設(shè)計(jì)理論 ............................................. 4 167。然后介紹了濾波器的理論基礎(chǔ)和重要參數(shù)。 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） \ 題目： 微帶帶通濾波器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 姓 名： 許小晶 學(xué)號(hào)： 20202004182 院（系） ： 機(jī)械與電子信息學(xué)院 專業(yè)： 電子信息工程 指導(dǎo)教師： 嚴(yán)彬 職稱： 講師 評(píng) 閱 人： 殷蔚明 職稱： 副教授 2020 年 6 月 本科生畢業(yè)論文（ 設(shè)計(jì)）原創(chuàng)性聲明 本人以信譽(yù)聲明：所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果，論文中引用他人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖件、資料均已明確標(biāo)注出，論文中的結(jié)論和結(jié)果為本人獨(dú)立完成，不包含他人成果及為獲得中國(guó)地質(zhì)大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。 本文首先介紹了 微波濾波器的應(yīng)用和當(dāng)前的研究情況。 課題背景和意義 .............................................. 1 167。 S 參數(shù) .................................................... 10 167。信息傳遞必須通過兩種方式：有線傳輸方式和無(wú)線傳輸方式。這些新的封裝形式，通過將不同信號(hào)的集成電路高密度地混合集成在一起，能夠 有效地減小系統(tǒng)的體積，從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)線通信系統(tǒng)的小型化。 167。 PHS 1900 用最小的2 級(jí)帶通濾波器僅 ( mm ) ，而相對(duì)應(yīng)的 2級(jí)耦合型介質(zhì)濾波器只能達(dá) ( mm ）。為了在移動(dòng)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)寬帶數(shù)據(jù)傳輸， IEEE 成了寬帶移動(dòng)的重要里程碑，促進(jìn)了移動(dòng)寬帶的演進(jìn)和發(fā)展 , 段均被劃分為 Wi MAX 的全球性統(tǒng)一無(wú)線電頻段 [4] 。為了在移動(dòng)設(shè)備等器件上獲得更廣泛的應(yīng)用，器件小型化已經(jīng)是非常重要的要求，在應(yīng)用新型材料制作的同時(shí)，我們也利用了微波技術(shù)的各種理論通過都對(duì)微帶濾波器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 (b)按用的元件分，有集總參數(shù)濾波器，分布參數(shù)濾波器，無(wú)源濾波器，有源濾波器，晶體濾波器，聲表面波濾波器，等等 [6]。 1lg10???? dB (21) （ 21）中 ?滿足關(guān)系式（ 22）： ? ? ArL??1lg10 ? (22) N對(duì)應(yīng)于電路所需級(jí)數(shù)。139。 假如濾波器中的電抗元件的損耗較大，那么無(wú)論那種濾波器的通帶響應(yīng)的形狀與無(wú)耗時(shí)的比較，都將發(fā)生變化，而在切比雪夫?yàn)V波器中這種影響尤其嚴(yán)重。1? = 1，它的原型元件值可按以下各式計(jì)算： ??????? hln ArL? (27) ??????? n2sinh ?? (28) ? ? ?????? ?? nka k 2 12sin ?, k=1,2,? ,n (29) ???????? nkbk ?? sin2, k=1,2,? ,n (210) ?11 2ag ? (211) ????????????1114kkkkk gb aag , k=2,3,? n (212) 中國(guó)地質(zhì)大學(xué) （武漢） 學(xué)士學(xué)位論文 8 當(dāng) n為奇數(shù)時(shí)， 11 ??ng (213) 當(dāng) n為偶數(shù)時(shí)， ???????? 4c ot h 21 ?ng (214) 167。 與金屬波導(dǎo)相比， 微帶線 體積小、重量輕、使用頻帶寬、可靠性高和制造成本低等；但損耗稍大，功率容量小。 奇模和偶模特征阻抗 當(dāng)多根傳輸線相互之間靠得很近的時(shí)候 ,傳輸線之間的電場(chǎng)和磁場(chǎng)將互相交互作用的更為復(fù)雜 ,傳輸在線的信號(hào)切換 (switching)狀態(tài)決定了以何種模式的傳輸 ,這種相互作用的重要性在于會(huì)改變傳輸線有效的特性阻抗和傳輸速率 [14] ,特別是當(dāng)很多非?？拷膫鬏斁€同時(shí)切換 ,這種現(xiàn)象尤為嚴(yán)重 ,它會(huì)使總線出現(xiàn)特性阻抗和延遲時(shí)間產(chǎn)生變化 ,從而影響總線的傳輸效能 .因此 ,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中必須考慮到這些方面的影響 。微波網(wǎng)絡(luò)理論是微波工程強(qiáng)有力的工具，主要研究微波網(wǎng)絡(luò)各端口的物理量之間的關(guān)系，實(shí)際的微波 /射頻濾波器也是用網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行測(cè)量。利用 S參 量 ，射頻電路設(shè)計(jì)者可以在避開不現(xiàn)實(shí)的終端條件以及避免造 成待測(cè)器件損壞的前提下，用兩端口網(wǎng)絡(luò)的分析