微波滤波器的使用介绍设计毕业论文.doc

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1、兰州理工大学毕业设计微波滤波器的使用介绍设计毕业论文目录第1章概论11.1微波滤波器的研究意义11.2微波滤波器的进展21.3本文内容的安排3第2章现代微波滤波器的设计基础42.1基本的概念与技术指标42.2微波网络的基本理论62.3微波网络的参量62.3.1转移参量（A参量）72.3.2阻抗参量（Z参量）和导纳参量（Y参量）82.3.3散射参量（S参量）8第3章椭圆函数滤波器综合103.1椭圆函数滤波器的基本概念103.1.1椭圆函数的定义103.1.2椭圆函数滤波器的定义113.2微波滤波器的设计方法概述113.3归一化低通原型滤波器的一般概念113.3.1一般低通原型滤波器的结

2、构123.3.2椭圆函数低通原型滤波器的结构133.4频率变换143.4.1由低通到高通的频率变换143.4.2由低通到带阻的频率变换153.4.3由低通到带通的频率变换153.5耦合谐振器滤波器常用耦合矩阵163.5.1环路方程173.5.2节点方程19第4章椭圆函数滤波器的设计及仿真204.1椭圆函数带通滤波器的设计流程2061兰州理工大学毕业设计4.2采用传统方法设计椭圆函数带通滤波器214.2.1椭圆函数滤波器低通原型的确定214.2.2椭圆函数带通滤波器电路的设计224.3传统算法与ADS相结合设计254.3.1椭圆函数带通滤波器阶数的确定254.3.2椭圆函数带通滤波器电

3、路图的设计254.4扩大滤波器的阶数设计274.4.1五阶椭圆带通滤波器的设计274.4.2五阶椭圆函数带通滤波器的微调设计28总结31参考文献32附录外文原文及翻译33致谢6161兰州理工大学毕业设计第1章概论1.1微波滤波器的研究意义在无线通信技术飞速发展的近几年来，滤波器作为一种二端口网络,具有让某些频率的信号顺利通过,而对另外一些频率的信号加以阻隔和衰减的频率选择特性，而目前在通信、雷达、广播、微波等领域，多频率工作应用越来越普遍,对分隔频率的要求也相应地提高了。因此,滤波器在这些领域被广泛运用,是微波,毫米波系统中不可缺少的器件,其性能的优劣往往直接影响整个通信系统的质量。

4、尤其是在通信系统的接收机前端，带通滤波器性能的优劣会直接影响到整个接收机性能的好坏。因此,无线通信系统对滤波器的性能指标提出了越来越高的要求。特别是在移动通信基站双工器和多工器中使用的滤波器,除了高选择性、小尺寸、通带内低插入损耗的要求以外,对滤波器通带内的群延迟和通带外的衰减都提出了十分苛刻的要求。面对这些要求,传统的滤波器比如最大平坦和切比雪夫滤波器很难胜任,因为普通结构的滤波器只有通过增加阶数来满足要求,而这样却会增加滤波器的插损,而且生产出来的滤波器的重量和体积都会非常大,不满足现代通信的需求。而椭圆滤波器相比其他类型的滤波器，在阶数相同的条件下有着最小的通带和阻带波动，具有

5、良好的选择性，但实现起来却比较困难。带通滤波器是滤波器中应用最多、最重要也是较难设计的一种滤波器。目前射频微波电路的高度集成，尤其是单片微波集成芯片(MMIC)的发展，使得用微带线来实现高频信号在电路板上传输更为普遍。从而利用微带线来实现各种模块功能的技术也得到越来越多的发展并趋于成熟。其中微带线带通滤波器种类繁多，性能各异，是一种在射频微波通信电路中被广泛研究的滤波器类型。因此，鉴于微带线滤波器的重要性，本设计将在对椭圆函数微波滤波器理论分析的基础上，利用仿真软件ADS对由微带线、耦合微带线所构成的微带线带通滤波器进行分析和设计。本设计首先介绍了微波滤波器的发展历史以及微波仿真软件

6、ADS。然后分析了微带滤波器的二端口网络理论以及微带线的传输特性。再对构成滤波器的基本原理以及低通到带通的转换、构成滤波器的传输线结构等方面的内容进行了阐述。最后该设计基于仿真软件ADS和推导公式的基础上，介绍了微带线滤波器的设计方法，并相应设计了端口耦合带通滤波器，同时借助ADS软件对所设计的微带线滤波器进行了仿真和优化，最终得到比较理想的微带线带通滤波器。61兰州理工大学毕业设计1.2微波滤波器的进展目前多频率工作越来越普遍，对分隔频率的要求也相应地提高了，而滤波器在这些领域又被广泛运用，也是微波、毫米波系统中不可缺少的器件。因此，在微波技术突飞猛进的发展中，微波滤波器是一个极其

7、活跃的分支，其具体发展历程如下所示：①从个别应用到一般应用如果考虑到一个微波空腔谐振器就是一个微波滤波器的基本单元的话，可以说它也是微波技术中研究最早的基础课题之一。但事实上或者是由于初期微波设备所承担的任务还较低级，或者是由于微波滤波器的分析、设计和制造均很繁难，因此，当初人们宁可真接应用单腔谐振器，而较少地把它们组合成具有更为优良性能的微波滤波器。但随着微波理论和技术的发展，微波波段中电子设备的增多、频谱的拥挤，加之电子对抗技术的普遍应用，促使微波滤波