【正文】 于微波傳輸線的集成電路。 在操作之前 ,應(yīng)該首先把直流輸出電位調(diào)零 ,確保在輸入為零的時(shí)候 ,輸出是零 ,當(dāng)運(yùn)算放大器輸入外部有零終端接入時(shí) ,可以按照需求的組件連接調(diào)零電位計(jì)R3，在調(diào)整為零 ,將輸入端接地，電位器 R3 接入調(diào)零端 ,輸出電壓與直流電壓表測(cè)量 Uo,仔細(xì)調(diào)整電位器 ,讓 Uo 變?yōu)榱?(失調(diào)電壓為 0)。將其代到設(shè)計(jì)值，則可以得到相應(yīng)的電路圖，如圖（ ）所示： 圖（ ） 低通 filter 實(shí)驗(yàn)的電路圖 運(yùn)算放大器 第 13 頁(yè) 741 高增益運(yùn)算放大器 741 芯片是增益運(yùn)算放大器，往往在軍工業(yè)和商業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用， ,例如單片硅集成電路可以提供 輸出短路保護(hù)以及閉鎖自由操作。 ?為了得到相對(duì)應(yīng) 的電阻值，需要求出 k 值，由 k 值與相應(yīng)的 39。 第 12 頁(yè) 電路元器件值表 ?截止頻率 cf =2Khz， C=。巴特沃斯低通 濾波器 的性能 有源二階 low pass filter 的電路如圖（ ）所示 ,壓控電壓源二階濾波電路的特點(diǎn)是 :運(yùn)算放大器是同相連接的方式 ,使 濾波器 為高輸入阻抗、輸出阻抗很低 ,濾波器 等效為電壓源 ,它的優(yōu)勢(shì)是電路性能穩(wěn)定 ,增益只需要簡(jiǎn)單的調(diào)整。因?yàn)檫@種 濾波器 的衰減曲線不存在波紋，其特點(diǎn)是通頻帶內(nèi)的頻率響應(yīng)曲線呈最大 限度平坦，起伏微乎其微，卻在阻頻帶逐漸降低，直至變成零。 （ 5）對(duì)電路進(jìn)行安裝以及調(diào)試 ,確保電路性能達(dá)到要求的指標(biāo)。 （ 3）建立一個(gè)系數(shù)方程，利用電路的傳遞函數(shù)以及歸一化分母多項(xiàng)式 濾波器 的傳遞函數(shù)。 有源濾波器的設(shè)計(jì) 有源 濾波器 的設(shè)計(jì) ,它是 依據(jù) 給定指標(biāo)的要求 ,確定 濾波器 的階數(shù) n,選擇 相應(yīng)具體的電路形式 ,計(jì)算電路中每個(gè)元素的 具體數(shù)值 ,對(duì)電路進(jìn)行安裝以及 調(diào)試 ,使濾波器 滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)的要求 ,具體內(nèi)容下示： （ 1）確定濾波器的階數(shù)，主要是由阻帶衰減速率要求來(lái)作為確定依據(jù)。 現(xiàn)在用單端口，雙端口網(wǎng)絡(luò)的理論知識(shí)進(jìn)行微波 濾波器 的設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)。源于集中參數(shù) 第 10 頁(yè) 濾波器 理論相對(duì)健全 ,因此 ,雖然微波 濾波器 在很多方面都有自己的特點(diǎn) ,但是在一定的頻率范圍內(nèi) ,分析微波 濾波器 的 特點(diǎn) ,可以使用相應(yīng)的集總等效電路進(jìn)行了分析。 濾波器 的關(guān)鍵作用是為了抑制不需要的信號(hào) ,讓其無(wú)法通過(guò) 濾波器 ,只讓需要的信號(hào)通過(guò)。 設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)一個(gè)低通 濾 波器 ，是有源二階，并且最高截止頻率為 2KHz，通帶電壓放大倍數(shù)為 2，當(dāng)頻率為 10KHz 時(shí)，幅度衰減量高于 30 分貝。 4 結(jié)合目前已有的儀器和儀表對(duì)系統(tǒng)調(diào)試。 2 嫻熟的掌握仿真軟件 (工作臺(tái)或電路仿真 )電路設(shè)計(jì)以及運(yùn)行仿真結(jié)果。 。 Electronic Workbench 包括 ： 函數(shù)發(fā)生器 ,示波器、數(shù)字萬(wàn)用表、光譜儀、…首先設(shè)計(jì)好電路 ,連接好電路和儀器 ,設(shè)定好所有儀器的參數(shù)設(shè)置 ,調(diào)整電源電壓 ,開(kāi)關(guān)電源。 第 9 頁(yè) 第三章 worhbench 設(shè)計(jì)與仿真 workbench 軟件介紹 Electronic Workbench 是一 種 電子電路仿真 的 軟件， 能夠演示 各種電路工作狀態(tài) ，模擬各種 各樣 電路 以及 縮放 其 顯示 出來(lái) 的波形。 本章小結(jié) 本章主要寫(xiě)了濾波器的分類、重要參數(shù)、設(shè)計(jì)方式，以及幾種常見(jiàn)射頻濾波器。它主要是通過(guò)采用不同的介質(zhì)襯底 ,形成輸電線路 ,使其適用的頻率范圍寬。 4．同軸線濾波器 第 8 頁(yè) 通帶插入損耗低、結(jié)構(gòu)緊湊，但當(dāng)工作頻率變高時(shí)，尤其是超過(guò) 10GHz 時(shí)，其加工誤差帶來(lái)的的影響是不容忽視的。 3．介質(zhì)濾波器 具有 低損 耗、高介電常數(shù)、頻率溫度系數(shù)和熱膨脹系數(shù)小、可承受高 功率等特點(diǎn)，但是由于工藝水平較低和加工成本過(guò)高，應(yīng)用并不是很普遍。 常見(jiàn)的射頻濾波器 現(xiàn)在常見(jiàn)射頻濾波器為下面的幾個(gè)： 1．體波及聲表面波濾波器 特點(diǎn)是插入損耗低、帶外抑制較高、頻率響應(yīng)平坦、體積小、承受功率高、整合兼容性高，另外品質(zhì)因數(shù)高，溫度特性優(yōu)良，因此應(yīng)用比較廣泛，但是主要適合窄帶應(yīng)用。 綜合方法如圖（ ）所示： 圖（ ） 分析方法 濾波器常用分析方法有：微波網(wǎng)絡(luò)理論、微帶線理論、腔體理論、有限元法（ FEM）、矩量法（ MoM）以及時(shí)域有限差分 法。主要是通過(guò)比較容易的級(jí)聯(lián)兩個(gè)濾波器 ,從而達(dá)到需要的衰減特性和截止頻率 ,但是它不提供全部工作頻率范圍內(nèi)的頻率響應(yīng)的具體屬性。起始的歸一化頻率和阻抗低通濾波器原型 ,通過(guò)轉(zhuǎn)換 ,將其轉(zhuǎn)換為所需的濾波 器 ,而且還簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)程度。 濾波器 的綜合設(shè)計(jì)和分析方法 綜合設(shè)計(jì)方法 濾波器的綜合設(shè)計(jì)方式有插入損耗法和鏡像參量法兩種 。 假設(shè)端口 2 接匹配負(fù)載，則 incP 和 LP 分別表示端口 1 和端口 2 的功率，與端口電壓成平方關(guān)系，插入損耗 IL 是 21S 的分貝表示形式。11s 和 21s 用分貝（ dB）表示如下： BPPILL dlg10 in ???????? BPPRL dlg10 inR ?????????? 再由電壓的關(guān)系分析，假設(shè) ?nV (n=1,2）表示入射到 n 端口的電壓波振幅，nV (n=1,2）表示經(jīng)過(guò) n 端口反射的電壓波振幅。微波可以被認(rèn)為是一個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)，所以利用功率分析的關(guān)系，可如圖（ ）所示： 圖（ ） 圖中， inP 是入射功率， RP 是反射功率， AP 是 通過(guò)濾波器的功率， LP 是負(fù)載功率。一旦你知道網(wǎng)絡(luò)的 S 參數(shù) ,然后就能夠把它轉(zhuǎn)換為其他矩陣 參數(shù) (如阻抗矩陣以及導(dǎo)納矩陣等等 )。 在濾波器的這些參數(shù)里、插入損耗和回波損耗 ,是一個(gè)微波網(wǎng)絡(luò)矩陣 (S)和散射矩陣的值 ,因此能夠考慮把濾波器作為二端口網(wǎng)絡(luò)來(lái)分析。當(dāng)端口把輸入功率整個(gè)吸收時(shí)所有回波損耗是無(wú)限的 6．群時(shí)延 波產(chǎn)生的傳輸延遲 ,它的值是在一定頻率相位 (相移 )的變化率頻率、一階導(dǎo)數(shù)的頻率的階段。單位用 dB 或奈貝表示。由于 filter 原始信號(hào)在電路的引入 ,處于 中心或截止頻率的衰減損失特性 ,比如要求所有帶內(nèi)插入損耗應(yīng)強(qiáng)調(diào)。 F1,f2 的中心 。窄帶 filter 通常集中在插入損耗的最小點(diǎn) 作為中心頻率 。 （ 4） 按照實(shí)現(xiàn)方式可以分為：無(wú)源、有源、晶體和聲面表波 濾波器 。這幾種原型 濾波器 的衰減響應(yīng)如圖。 第 4 頁(yè) 第二章 射頻濾波器 存在 許多類型的射頻濾波器 ,可以從相關(guān)角度進(jìn)行類別劃分。 第四章，微帶線理論知識(shí)、基本參量，微波諧振器等。 第 3 頁(yè) 論文組織 論文分為四個(gè)章節(jié)，從第一章開(kāi)始依次為： 第一章，講述射頻濾波器的背景、研究意義以及濾波器的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 第二章，闡述相關(guān)濾波器的類別、主要參數(shù)、分析方法等 ，以及常見(jiàn)的幾種射頻濾波器。其余的各種過(guò)濾器占 13%。機(jī)械過(guò)濾器 (15%)?？梢詮囊韵卤壤a(chǎn) 使用 程序在各種 濾波器 :LC 濾波器的應(yīng)用 (50%)。 我國(guó)目前的濾波器類型和頻率能夠供大部分設(shè)備使用。清華大學(xué)在 1983 年被制成一塊現(xiàn)金流量表 ,成都大學(xué)工程和工廠 ,現(xiàn)金流量表還發(fā)展成一段。經(jīng) 50 多年的發(fā)展 ,開(kāi)發(fā)和不斷研究 ,過(guò)濾技術(shù)已納入國(guó)際發(fā)展速度 ,但 因?yàn)?缺乏專 業(yè)開(kāi)發(fā) 技術(shù) 、集成過(guò)程 以及 材料產(chǎn)業(yè) 發(fā)展緩慢 ,導(dǎo)致眾多新類型的 濾波器 器的開(kāi)發(fā) 使用相比于 國(guó)際發(fā)展 仍然 有一定 差距 。90 年代 ,著重 從事各種 濾波 器和各種產(chǎn)品的開(kāi)發(fā) 和應(yīng)用 。1978 年 ,單片 RC 有源濾波器 。 第 2 頁(yè) 國(guó)內(nèi)外濾波器的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 1． 2． 1 國(guó)內(nèi)外濾波器的發(fā)展現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r： 國(guó)外 ： 在二十世紀(jì)初 ,美德的 專家 發(fā)明了 LC 濾波器 ,緊接著誕生了首 個(gè)多 回 路復(fù)用系統(tǒng) 。軍事電子設(shè)備和國(guó)內(nèi)電子設(shè)備都需要不同的形式 ,射頻微波濾波器的功能多樣性。因此 ,需要一個(gè)輻射衰減的高頻信號(hào)有較大的 filter。 過(guò)往的若干年期間，射頻和微波在系統(tǒng)中的應(yīng)用呈上升形式，其中原因主要由以下幾個(gè)方面： 高頻帶帶來(lái)了寬帶的效應(yīng)； 小體積的系統(tǒng)受益于相對(duì)小尺寸的器件； 有更多可利用而且不擁擠的頻譜； 短波長(zhǎng)促進(jìn)了雷達(dá)系統(tǒng)的高分頻率； 比較寬敞的信號(hào)之間，它們之間的干擾也小； 運(yùn)行速度較高； 電子設(shè)備工作的快速發(fā)展 ,越來(lái)越多的高頻電磁干擾頻率、頻率干擾一般會(huì)達(dá)到幾百兆赫 ,甚至上 GHz。叫做微波。 ADS。這是十分重要的任務(wù)，因此本文將重點(diǎn)研究如何設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)這個(gè)任務(wù)的射頻電路 —— 射頻濾波器。在射頻有源電路的各級(jí)之間都可以借助濾波器對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行隔離、選擇或是重新組合 。能夠由微帶線組成，也能夠由電阻 ,電容等組成。 射頻濾波器的設(shè)計(jì)與仿真 摘要