金属同轴腔滤波器设计

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1、合肥师范学院2013届本科生毕业论文（设计）金属同轴腔滤波器设计摘要近年来，随着移动通信、导航技术和电子对抗的快速发展，对现有微波元器件的需求和性能的改进都提出了很高的要求。同轴腔体带通滤波器作为微波带通滤波器中应用最广的一种滤波器，具有功率容量大、插入损耗低、寄生通带远等特点,在现代无线通信、数字电视广播、卫星导航、遥测遥感和雷达等系统中得到了广泛的应用。本文对同轴腔体带通滤波器做了详细的分析，分析讨论了同轴谐振腔的电磁特性，主要包括谐振频率、谐振腔的耦合结构和外部品质因数等。利用响应函数得到腔体之间的耦合

2、系数。应用三维全波仿真软件,分析了腔体结构参数与耦合系数和耦合窗的关系。最后论文给出了同轴腔滤波器设计实例，测试结果性能良好，符合设计指标要求。关键词：微波滤波器带通滤波器同轴谐振腔全波仿真分析15合肥师范学院2013届本科生毕业论文（设计）ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofmobilecommunicationsystem,thequalityofmicrowavecomponentsisbecomingmoreandmoreimportant.Asamicrowaveban

3、d-passfilter,coaxialcavityfilteriswidelyappliedinmodernwirelesscommunicationandradarsystems,foritshighpowercapacity,lowinsertionlossandfarspuriouspass-band.Basedontheresearchofcoaxialfilter,theelectromagneticpropertiesofcoaxialcavityresonatorareproposedinth

4、epaper,includingresonantfrequency,couplingstructureandexternalQofthecavities.Thecouplingcoefficientoffiltercanbegettingbyutilizingresponsefunction.Thewidthofcouplingwindowsandin-put/out-putcouplinglinesareacquiredbyfullwavesimulationandoptimization.Atlast,a

5、coaxialcavityfilterisdesignedandmeasured,whichhasperfectperformancesandissatisfiedwiththetechnicalspecifications.KeyWords:microwavefilterband-passfiltercoaxialresonatorfullwavesimulation15合肥师范学院2013届本科生毕业论文（设计）目录一绪论11.1前言11.2常见的滤波器形式11.3国内外发展现状3二滤波器的基本概念52.

6、1滤波函数52.2微波滤波器参数62.3低通滤波器到带通滤波器的转换7三同轴腔带通滤波器的设计83.1滤波器的设计步骤83.2滤波器的设计方法83.2.1前言83.2.2设计指标93.2.3参数计算93.3仿真与测试103.3.1仿真103.3.2实物加工与测试12总结14参考文献1515合肥师范学院2013届本科生毕业论文（设计）一绪论1.1前言随着通信、广播、雷达、测量、遥感、空间技术和电子对抗技术等的逐步发展，从米波段一直到毫米波段以至更广阔的波段上，微波滤波器在雷达、信号处理、通信等不同电路系统的传输

7、、变换处理和收发中有广泛应用[1]。随着导航技术和移动通信电子对抗的快速发展，同时对改善现有器件的性能和对未开发的微波元器件提出更高更严谨的需求是必要的。尤其是在无线电通信频率资源日益紧张的今天，不同通信系统能够获得的频率范围越来越窄，从而使得对于无源器件，尤其是那些前端使用毫米波、微波收发信机的器件的性能优劣提出了更高层次的要求，为的是前端系统降低对信号的衰减，使不同的干扰信号得到抑制。另外，由于新工艺、新材料的逐步发展，以及迅速发展的半导体先进技术，新的RF模块不断不出现，使得研制毫米波、微波RF有源电路

8、的周期渐渐缩短，且高度集成、小体积的电路正在逐步发展[2]。因此，研制小体积、高性能的无源器件，减少设计无源器件的周期，是目前毫米波、微波通信等相关领域的重要步骤之一。1915年，在德国，K.W.Wagner创新发明了一种以新的滤波器设计方法--“瓦特纳滤波器”，与此同时，在美国，G.A.Canbell则开创了另一种知名的设计方法--图像参数法。间隔两年，LC滤波器在两国分别由两位科学家发明出来，1