1.3    论文的主要内容及架构4 

2    发夹滤波器原理及设计流程6 

2.1    滤波器基本指标6 

2.2    发夹滤波器基本原理7 

2.3    发夹滤波器设计流程 12 

2.4     微波基板特性13 

3    五阶发夹滤波器设计 15

3.1     滤波器初始参数计算15 

3.2     电路模型搭建16 

3.3     版图仿真与优化22 

3.4     渐变抽头线结构24 

3.5     滤波器参数的算法优化28 

3.6     本章小结30 

4    七阶发夹滤波器设计31 

4.1     滤波器初始参数计算31 

4.2     电路模型搭建31 

4.3     版图仿真与优化33 

4.4     滤波器性能比较38 

4.5 本章小结38 结论39 致谢40 参考文献42 附录 A 适应度函数45   

1 引言

1.1 研究背景 

进入信息实时传送的现代社会，无线通信技术迅速发展壮大，给人们的生活带来方便和 快捷。现今，各种不同类型、不同用途的无线通信设备占据了日益紧张的频段资源。提取某 一具体频段的信号信息，尽量削弱其他频段信号的干扰是十分重要的，滤波器就实现了这一 点。滤波器广泛应用在变频器、倍频器和放大电路中，起到选择信号，消除噪声的作用。另 外，滤波器也应用在宽频带阻抗匹配网络和耦合结构中[1]。

大到雷达系统，小至收音机等多种军用、民用通信系统中，滤波器都是必不可少的关键 器件。性能优良的滤波器能够有效地改善整个通信系统的工作情况，当今市场迫切需要大量 工作性能良好的滤波器。对滤波器的巨大需求使得科学家们积极研究高性能、成本低、体积 小的滤波器。各种滤波器的新结构，新方法以及加工的新材料、新工艺不断地涌现，滤波器 成为当今微波器件研究的热点。

1.2 国内外研究现状

1.3 论文的主要内容及架构

本文在了解滤波器基本原理、性能指标的基础上，确定基材的型号和规格，遵循发夹滤 波器设计的一般流程设计五阶、七阶发夹滤波器。并对滤波器进行结构、参数上的调整，优 化滤波器仿真结果。

第一章：概要地阐述了滤波器的研究背景，主要是滤波器的研究历史、国内外滤波器的 发展现状；并梳理了本文的主要工作。

第二章：简单介绍了滤波器的基本指标，发夹滤波器原理、设计流程和一些重要的微波 基板特性。

第三章：在构建出传统五阶发夹滤波器的基础上，通过在端口并联开路分支抑制寄生通 带，在非相邻谐振单元间添加二分之一波长线来改善选择性，并采用渐进抽头线避免不匹配 来构建性能较优的五阶发夹滤波器。另一方面，还尝试用算法优化滤波器，改善滤波器性能。

第四章：可以提高发夹滤波器的阶数达到优化选择性的目的。通过对称地改变谐振单元 的臂长、两臂间距和线宽等，耦合不同的谐振单元来构建七阶发夹滤波器。