现如今随着各类通信的高速发展，人们对于滤波器的需求也有了新的高度，为了跟上时代的步伐，微波滤波器也在世界学者的不断努力下不断地向前冲刺。 随着微波滤波器的在通信系统中变得越来越重要，人们不仅需要在性能和成本上对滤波器提出要求，对于滤波器的体积也有了越来越高的要求，因此滤波器的小型化逐渐成为人们的又一个需要深入研究的课题。高性能、低损耗、低成本以及小型化成为了滤波器的一大研究方向。在此进程中，各国科学工作者都为此做出了巨大的贡献。

  1.3本文主要研究内容

 调研国内外波导滤波器的发展状况和未来的发展趋势，学习使用微波仿真设计软件HFSS。根据技术要求，选择技术方案，设计优化电路结构，并利用仿真软件计算各项技术指标，综合各项结果设计出具有高性能和低损耗等优点的毫米波波导滤波器。本课题的技术指标为：

工作频率：36GHz~38GHz

带宽：1.5GHz

插入损耗：≤2dB

带外衰减：≥40dB（@34GHz）

1.4 微波仿真软件HFSS简介

科技发展至今，微波技术已经深入人们的生活，被广泛的应用于雷达、通信、航空航天、医疗以及电磁兼容等领域。微波工程在分析设计等方面有很大工作量以及不小的难度，传统的方法已经跟不上现如今高速的发展，只能用来解决一些简单的问题，没有了实际应用的价值。因此对于高难度的工程问题人们采用了先近似分析在反复试验的方法来解决，但反复的实验导致了研发周期的延长，这大大不利于当今各类公司在激烈的竞争中生存并且取得大的优势。因此，为了解决这个困扰这人们的难题，HFSS全称High Frequency Structure Simulator由美国Ansoft公司于20世纪80年代被编写出来，实验仿真从此造福人类。

Ansoft公司是全球最大的专业EDA厂商，核心为电磁技术，成立于1984年，总部位于美国匹兹堡市。Ansoft公司在1997年正式进军中国市场并且很快占据了重要的地位，在北京、上海以及成都都设立了分公司；并在国内知名大学设立了培训机构。Ansoft公司高频软件包是一款功能性非常强的模拟仿真工具包括Ansoft Designer、HFSS等软件，可以应用于无线、通信、微波等各个领域，对于系统分析，实验设计、模拟仿真有很大的帮助，可解决各类问题。

经过多年的发展与完善，HFSS已经广泛的应用于各通信、微波、无线、电子、航空航天等各个领域。因其仿真精度高，仿真速度快捷仿真结果可靠，操作界面简洁明了，方便操作，仿真过程稳定等优点被各领域工程师作为工程设计，模拟仿真的首选软件。HFSS能够快捷准确的计算各种微波部件电磁特性，得到完整的各类功能参数，帮助科学工作者方便的掌握包括波导器件、滤波器、耦合器等各类器件的电磁特性，为更加快捷的设计出相对理想的期间做好充分的准备。HFSS在分析微波问题时，是采用基于电磁场的有限元方法，精确度高，方便快捷。利用HFSS模拟仿真本课题为我提供了很多便利，减少了许多不必要的工作，是一款非常好用的模拟仿真软件。对于初学者来说，这款软件很容易上手，完全可以通过书籍或者网上使用教程轻松掌握。无论你有没有基础都可以在很短的时间内掌握其正确的使用方法，经常使用会使做类似的问题是更加得心应手，提高效率。

二、滤波器的设计基础

2.1 微波滤波器的类型和技术参数

    微波滤波器作为重要的双端口网络，其功能是使一个信号通过滤波器后，实现其频率选择功能，输出需要的信号，抑制噪声，减小干扰，固定频率范围。因其功能带来的好处所以被广泛应用于微波毫米波通信等工作系统，是不可缺少的一部分。