HFSS具有良好频率选择特性的微带带通滤波器设计
摘要本论文设计了具有良好频率选择特性的带通滤波器。它采用微带线的形式实现了滤波器小型化。本文还从理论角度验证了基于ABCD矩阵的LC集总参数谐振网络到J/K倒相器与四分之一波长传输线谐振网络的等效变换。通过经典低通滤波器的原型变换与等效谐振网络的变换，论文最终给出了基于交替J/K反相器和四分之一波长谐振器的小型化四阶带通滤波器的设计的综合方法。同时，其传输零点是由于耦合路径上主耦合与交叉耦合之间相反的极性造成的。依据以上分析，论文最终设计出了一个工作在2.5GHz并且有12.0%的相对带宽的微带四阶带通滤波器。64839
毕业论文关键词 带通滤波器 J/K倒相器 频率选择特性 λ/4传输线
毕业设计说明书（论文）外文摘要
Title The Design of Microstrip Bandpass Filter with Good Frequency Selectivity
Abstract The design of microstrip bandpass filter with good frequency selectivity is proposed in this thesis. It adopts the mircostrip to realize the compact filer design. A resonance network transformation from lumped LC network to J/K invertor and λ/4 transmission line is also given. The synthesis design method for the bandpass filter based on the J/K invertor and λ/4 resonator is proposed by the transmission line. Besides, the opposite polarization between the main coupling route and the cross coupling route causes the transmission zeros. Finally, a microstrip bandpass filter with 12% fractional bandwidth at the central frequency of 2.5 GHz is designed based on the analysis mentioned above.
Keywords bandpass filter J/K invertor frequency selectivity λ/4 transmission line
目 次
1 引言 1
1.1 课题的研究背景与意义 1
1.3 有限元数值计算与仿真软件HFSS 2
1.4 本文的主要工作与内容 3
2 带通滤波器与微带线的基本理论 3
2.1 滤波器概述 3
2.2 带通滤波器的主要技术指标 4
2.3 带通滤波器的原型转换 5
2.4 带通滤波器的原型设计 7
2.5 微带线的设计理论 8
3 基于ABCD矩阵的谐振网络的等效转换 10
3.1 ABCD矩阵 10
3.2 微波谐振网络 10
3.3 J/K倒相器13
3.4 谐振网络等效转换的公式推导 14
4 微带带通滤波器的设计 17
4.1 带通滤波器设计原型 17
4.2 带通滤波器的原型转换 17
4.3 带通滤波器的网络等效转换 18
4.4 综合设计与电路仿真 19
4.5 带通滤波器的优化与改进 23
结论 28
致谢 29
参考文献30
1 引言
1．1 课题的研究背景与意义
随着现代无线通信进入3G时代，近些年来无线通信发展十分迅速。除了移动通信方面，诸如WIFI, WIMAX等无线局域网技术也逐渐渗透到人们的生活中。而支撑这些技术发展的硬件条件就是高性能的射频/微波电路。
微波电路的无源部件中，滤波器是非常重要的部件。带通滤波器，顾名思义，选择性的使某范围内的频率分量通过，但是抑制了范围外的频率分量，使其幅度衰减到很低。在通信系统的接收机中，它去掉了信号频带外的噪声，提高了信噪比，使得误码率也大幅度降低。除此之外，带通滤波器在图像处理、信号处理、雷达等有着重要的作用。