基于阶梯阻抗变换结构的微带滤波器设计(转载)

《基于阶梯阻抗变换结构的微带滤波器设计(转载)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、基于阶梯阻抗变换结构的微带滤波器设计李盼盼摘要：近几年随着商用无线通信的迅猛发展，射频/微波电路越来越得到重视和发展。而微波滤波器作为微波器件的一种也得到了大力的发展，尤其是在接收机前端，低通滤波器性能的优劣直接影响到整个接收机性能的好坏。因此，发展高性能，研究小型化的微波滤波器是当前非常受关注的课题。本文首先介绍了微波滤波器在微波通信中的作用和当前的研究情况。然后借助HFSS软件对设计的微带低通滤波器进行了仿真和优化，最终得到比较理想的微带线阶梯阻抗低通滤波器。测试结果与仿真结果基本相同。该滤波器3dB的截止频率为2.454GHz，带内衰减小于3dB，4GHz以上衰减

2、大于20dB。电路尺寸大小为98.2mm*13.2mm*0.762mm。关键词：微带线；阶梯阻抗；低通；HFSSAbstract：Inrecentyears，alongwiththehighdevelopmentofwirelesscommunicationinbusiness，MicrowaveRFcircuithasbeenattractedmoreandmoreattentionandalsogotmanyachievements.Atthesametime，asoneoftheimportantmicrowavecomponents，themicrowavefi

3、ltersalsodevelopedrapidlyinrecentyears.Especially，themicrowaveLPFdirectlyinfluencesthePerformancesofthereceivers.So，develophighPerformance，studyminiaturizedmicrowavefilterisahottopicinnowadays.Atfirst，thispaperintroducesthefunctioninthemicrowavecommunicationandthecurrentstateofstudyingof

4、microwavefilters.ThenstimulatedandoptimizedthedesignedmicrostripLPFwiththehelpofsoftwareHFSS.Agoodperformancemicrostripstepped-impedancelowpassfilterwascompletedfinally.Simulationandmeasurmentindicatethatthesimulatedandmeasuredresultsareingoodagreemeet.Afilterwith3dBcutofffrequencyat2.45

5、4GHz,inthebeltweakensissmallerthan3dBand4GHzweakensisbiggerthan20dB.Theproposedfilterexhibitsasmallsize98.2mm*13.2mm*0.762mm.KeyWords：microstrip;stepped-impedance;lowpass;HFSS1.引言当前，无线通信技术高速发展，业务范围不断扩大，而滤波器在无线通信技术中扮演着举足轻重的地位，其性能也随着通信技术的快速发展而不断的进步。微波滤波器已经成为通信电路和其他电子设备中一个必不可少的器件，滤波器的质量将直接影

6、响着通信系统的好坏。因此，国内外对滤波器的研究工作越来越重视[1]。SIR是指由两个以上具有不同特征阻抗的传输线组合而成的横向电磁场或准横向电磁场模式的谐振器[2-3]。阶梯阻抗谐振器(steppedimpedeanceresonator)SIR结构的特点就在于通过改变其阻抗比，可以减小尺寸[4]。因此，相对于其他滤波器结构，SIR滤波器具有更加紧凑的电路结构。尺寸小，而且结构简，设计灵活度大[5]。在射频和微波电路中最常选用的是带状线和微带线谐振器。由于它们具有小的尺寸、通过光刻技术易于加工、与其他有源电路元件的易于兼容等优点，许多电路使用此类谐振它们的另一大优势是能

7、通过采用不同的衬底材料而在很大的频率范围内得以应用[6-7]。均匀阻抗谐振器(UIR)目前广泛应用于滤波器的设计中，但是它存在很多缺点，需要进一步改进。阶跃阻抗谐振器(SIR)是基于UIR的基础之上，许多SIR的理论和设计理念都是源于UIR，是UIR的扩展，可以实现许多UIR所不能实现的目的[8-9]。现在，由于阶梯阻抗谐振器的几何形状多变并且可以自由，灵活地组合，这使得设计滤波器时，在结构和性能方面多了许多设计的自由度[10-11]。2.微带滤波器2.1滤波器的基本知识滤波器的主要作用是抑制不需要的信号，使其不能通过滤波器，而只让需要的