【正文】 ................................................................................................. 28 結(jié)果與指標分析 ...................................................................................... 29 ........................................................................... 30 ii 目 錄 濾波器器原理與結(jié)構(gòu) .............................................................................. 30 仿真過程 .................................................................................................. 30 結(jié)果與指標分析 ...................................................................................... 32 小結(jié) .......................................................................................................... 33 4G濾波器設(shè)計 .................................................................................................. 34 濾波器原理與結(jié)構(gòu) .................................................................................. 34 仿真過程 .................................................................................................. 35 結(jié)果和指標分析 ...................................................................................... 36 第五章 分形貼片正方形濾波器的設(shè)計與仿真 ........................................................... 37 濾波器的原理與結(jié)構(gòu) ........................................................................................ 37 仿真過程 ............................................................................................................ 38 結(jié)果與指標分析 ................................................................................................ 39 第六章 分形貼片等邊三角形濾波器仿真與設(shè)計 ....................................................... 41 電路原理與結(jié)構(gòu) ................................................................................................ 41 仿真過程 ............................................................................................................ 41 結(jié)果與指標分析 ................................................................................................ 42 第七章 總結(jié)與展望 ....................................................................................................... 45 致 謝 ................................................................................................................................ 47 參考文獻 ......................................................................................................................... 49 第一章 緒 論 1 第一章 緒 論 研究背景 隨著無線通信的迅猛發(fā)展 [1]，頻率資源的日益緊張，作為分離有用和無用信號的微波濾波器成為通信系統(tǒng)中的重要部件，其性能的優(yōu)劣直接影響整個通信系統(tǒng)的質(zhì)量。 [4] K. Siakavara, Novel microwave microstrip filters using photonic bandgap ground plane with fractal periodic pattern, Microwave and Optical Technology Letters, Vol. 43, No. 4, 273276, 20xx. 還有中國期刊網(wǎng)和優(yōu)秀碩士論文數(shù)據(jù)庫中相關(guān)文獻。射頻前端的濾波器包括發(fā)送濾波器和接受濾波器，與天線一起完成信號收發(fā)任務(wù)。 分形（ Fractal）被稱為 20 世紀 70年代科學史上的三大發(fā)現(xiàn)之一，其基本特性是自相似性和標度不變性。 三、主要儀器設(shè)備及材料 微帶板，矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，烙鐵，焊錫， SMA接頭 四、教師的指導安排情況 （場地安排、指導方式等） 指導方式：現(xiàn)場指導和電子郵件指導結(jié)合，每周指導 2小時?，F(xiàn)在，微波濾波器已被廣泛應用于微波、毫米波通信、微波導航、制導、遙測遙控、衛(wèi)星通信以及軍事電子對抗等多種領(lǐng)域，并對微波濾波器的要求也越來越高。在隨后的微波濾波器理論的研究和發(fā)展過程中，許多專家和學者作出了重大的貢獻。 德國 MiCIAN公司，在模式匹配法方面做出了卓越的貢獻，模式匹配法 [11][12]是設(shè)計濾波器至今最精確的方法。 Mahmoud E1 Sabbagh、 Ming． Yu等人在本世紀初用全波分析法在同軸腔結(jié)構(gòu)中，實現(xiàn)了對稱傳輸零點的廣義切比雪夫濾波函數(shù)濾波器的設(shè)計 [18]。 Mandelbrot 是想用此詞來描述自然界中傳統(tǒng) Euclid 幾何學所不能描述的一大類復雜無規(guī)則的集合現(xiàn)象，例 如，蜿蜒曲折的海岸線、起伏不定的山脈、粗糙不堪的斷面、變化無常的浮云。 圖形基于特征長度與比例，而分形無特征長度與比例。通過計算仿真和實際測量 , 驗證了其通帶兩邊衰減抑制良好 , 通帶內(nèi)插入損耗小并能有效抑制高次諧波。 微帶線 微帶線是一種平面結(jié)構(gòu)的微波傳輸線，由微帶線構(gòu)成的微波電路具有系統(tǒng)集成度高、頻帶寬、體積小、重量輕、工藝重復性好，成本低等一系列優(yōu)點，特別是隨著微波單片集成電路的發(fā)展，越來越顯示出它在微波 電路設(shè)計中的優(yōu)越性。 圖 標準微帶線 （ 2）懸浮微帶線 懸浮微帶線的結(jié)構(gòu)是在接地板和 微帶介質(zhì)基片之間有一層空氣，相對于標準微帶線，懸浮微帶線的損耗要小，適合于工作在毫米波頻段，在毫米波頻段，為了防止輻射損耗，常常要外加屏蔽盒，值得注意的是，與標準微帶線不同，懸浮微帶線的屏蔽盒尺寸直接影響其特性阻抗，懸浮微帶線的缺點是微波器件的安裝相對來說要麻煩些。在微帶線電路的設(shè)計中，一般不考慮金屬導帶的厚度，當要考慮導帶厚度時，可等效于導帶加寬為，有如下的修正公式 )2,( Wtht ?? ： 10 分形貼片濾波器的 設(shè)計 ?????? ??????????????????)tπW4ln (1πh2ln1πh1thWhWthhWheeW ? ?? ?1 2 5 52 π1 2 5 52 πW ahW bh? ? ?? ? ? 當給定微帶線特性阻抗 Z0和介質(zhì)相對介電常數(shù) r? ，求導帶寬度時，有如下的綜合公式： ? ? ??????????????????????rrrAABBBehW e??? )1l n (2112ln1π2282 2 (266a)2 (266b)WhWh?? 其中 )(112 160 0rrrrzA ???? ?????? （ 227） （ 2）特性阻抗的選擇原則 標準微帶線的特性阻抗的選擇原則除了要根據(jù)微波電路元件的設(shè)計要求來考慮之外，還要根 據(jù)微帶基片材料和工藝的要求來選擇。 微帶線的缺點是損耗較大，功率容量小，不適合一些需要特別高的 Q 值的電路如窄帶濾波器，高 Q 穩(wěn)頻腔和大功率傳輸系統(tǒng)等的場合。 E gR 1C1 ’2E2LA2 39。網(wǎng)絡(luò)會讓低頻信號順利通過，到達 R2，但阻攔了高頻信號，使 R2 不受它們的作用，那些被網(wǎng)絡(luò) A（或其他濾波器）順利通過的頻率構(gòu)成一個“通帶”，而那些受網(wǎng)絡(luò) A阻攔的頻率構(gòu)成一個“止帶”，通帶和止帶相接頻率稱為截止頻率。那么，濾波器效能是用什么來衡量的呢？圖 表示一個電源，它的電動勢為 Eg，內(nèi)阻為 R1。根據(jù) R1 和 R2 的比值不同， Li的這個負值也不一樣。圖 25 給出四種典型關(guān)系，在這些圖中，橫坐標表示頻率，縱坐標表示變換器損耗 LA。 L AwW 1L PL AwW 1L AwW 1L PL AwW 1L PH P L PW 2w2 （ a） （ b） （ c） （ d） 圖 四種濾波器 （ a） （ b） （ c） （ d） 圖 上面提出了衡量濾波器效能的參數(shù)－－變換器損耗 LA，但是，效能好壞的準想。由于微帶線濾波器具有小尺寸，用光刻技術(shù)易于加工，易與其他有源電路元件 (如 MMIC)集成在一起；另外，能通過采用不同的襯底材料在很大的頻率范圍內(nèi) (從幾百 MHz 到幾十 GHz)應用。相對于級聯(lián)耦合，交叉耦合的最大優(yōu)點是能夠在通帶附近的有限頻率處產(chǎn)生傳輸零點，因而濾波器的帶外抑制能力將獲得極大提高，使用交 第二章 微帶濾波器理論基礎(chǔ) 17 叉耦合的諧振器濾波器比普通級聯(lián)型的濾波器具有更好的頻率選擇性，同 時可以減少所需諧振器的數(shù)目。具有以下優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高；由于每個諧振器間的間隔較大，故公差要求較低，容易制造；由于諧振桿長近似等于 ? /4，所以第二通帶中心在 3w 以上，其間不會有寄生響應。具體的設(shè)計有方法負阻線子網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造了多腔耦合的同軸帶通濾波器電路模型；18 分形貼片濾波器的 設(shè)計 同軸腔體濾波器溫度補償法；階躍阻抗諧。與半波長型相比較，諧振膜片型帶通濾波器的尺寸縮短了 %，且具有更寬的阻帶。圖 為梳妝線濾波器實物圖。梳狀線形式的濾波器由于一端的電容加載，縮短了濾波器的諧振器的尺寸。 第三章 分形貼片三角形濾波器的理論基礎(chǔ) 21 第三章 分形貼片三角形濾波器的理論基礎(chǔ) 前言 工作步驟與指標 熟悉和了解微波電路仿真與設(shè)計軟件 Hfss的基本功能與基本操作。（所有的調(diào)查都是關(guān)于等腰直角三角形諧振器濾波器，并且所有的計算和設(shè)計都是在使用 、厚度 ） 圖 模擬等腰直角三角形諧振器前 4個諧振模式的諧振頻率 貼片諧振器 常見諧振器 常見的貼片諧振器有圓形貼片，三角貼片以及方形貼片等等，如圖 。然而， IRT 諧振器很少受到關(guān)注。在過去，貼片濾波器的設(shè)計主要集中在雙模式（主模式和其簡并模式）高階模式不考慮。它還 實現(xiàn)電路的小型化和寬頻帶。圖形如圖 （ a）、（ b）所示。但是由于時間有限，射頻濾波器的；理論學習相對比較粗超膚淺，所以理論方面的薄弱導致后續(xù)優(yōu)化工作很難，相應的設(shè)計仿真出來的濾波器效果雖然勉