比较常见的分类是按通带范围分类:滤波器可以分成低通滤波器(Low Pass Filter);高通滤波器(High Pass Filter);低通滤波器(Bandpass Filter);低阻滤波器(Band-elimination Filter)这四种。

它们各自的幅频特性如图:

图1。1  四种滤波器幅频特性

1。3  研究背景以及国内外现状

1。4  本文研究的主要内容

    本文第一章是绪论,对滤波器进行了简单的概述,其中涉及到了一些常用的和常考虑的参数的介绍,另外还介绍了滤波器的发展历程和国内外现状。

第二章主要对微带线滤波器进行了概述,简单介绍了微带线滤波器的分类,微带线传输理论,包括微带线基本设计参数,微带传输线分析等,也介绍了后面设计部分会用到的耦合微带线知识,并且对微带滤波器件的实现做出了总结。

   第三章介绍微波平行耦合微带线滤波器的具体的设计原理。包括微波平行耦合微带线滤波器的介绍,低通原型滤波器综合法也有了一定的了解,而本文没有涉及的的高通、带阻滤波器不加以详细介绍,最后详细叙述了微波平行耦合微带线滤波器设计原理。

第四章主要是对微波平行耦合微带线滤波器进行仿真设计和测试。首先需要确定本次课题的设计指标,并且根据低通原型转换到带通滤波器,然后运用奇偶模原理对其设计进行计算,并对该设计用到的仿真软件ADS做简单的介绍以及如何使用ADS软件来计算满足要求的微带线尺寸,然后在ADS界面上设置电路参数,并运用ADS对微波平行耦合微带线滤波器进行仿真设计,得到测试结果,并对测试结果进行分析,然后对测试结果不满足设计要求的地方综合分析原因后重新进行电路参数优化,以使得测试结果满足设计指标。

2  微带线滤波器

    微波滤波器在很多微波通信电路中都能运用到,滤波器应用地方的不同也促使滤波器的种类变得多种多样。微带线是被用于加工成微波滤波器最多的一种传输线,因为它具有轻质量、小体积,容易与射频电路匹配等特点,这也使得微带线滤波器运用到的越来越多。微带线滤波器具有很多优势比如尺寸小便于光刻、容易被加工以及和有源电路元件易兼容等特点,从而使其受到广泛的使用。微带线可以印刷在很薄的介质基片上,这样横截面尺寸就可以变得小很多,它的纵向尺寸和工作波长的大小相差无几,这也可以更方便地解决电路匹配的问题。在滤波器的设计中如果采用相对高一点的介电常数的介质基片就可以把微带线的波长减小很多,而且微带元件都是共用的接地板,这样就只需要由导体带条形成电路图形就可以了,这样也会使整个的电路结构会变小变紧凑。结合以上条件发现,在电路中采用微带结构和波导、同轴线相比,采用微带线后体积和重量就会减小,使电路的结构和工艺制造的过程都大为简化,就很好地实现了小型化,同时我们还可以改变介质基板的介电常数使它能够应用在更大的频率范围内。滤波在工作的时候会产生过多的损耗而使电路性能恶化,实际滤波器的设计就会考虑到要进行一些特定的变换来减少这种损耗,微带线耦合效应就很好的解决了这个问题,耦合效应会产生奇模特性阻抗和偶模特性阻抗,从而形成电路分布参数元件,把这些耦合微带线级联起来就可以转换成带通滤波器。文献综述

2。1  微带线滤波器的分类

低通滤波器是微带滤波器中最基础的,因为其它类型的滤波器都可以由低通原型滤波器通过频率转换转化过来,这样可以简化了很多设计过程。低通滤波器的原型中最常用、普遍的就是最大平坦滤波器和切比雪夫滤波器了。用开路并联短截线、短路串联短截线来替换集总元器件中的电容、电感来是滤波器当中最简单的形式,它设计简单从而可以应用在很多方面,但也正因为结构简单而使这类滤波器因为带宽较窄的限制而不能满足所有的应用;根据滤波器的频率相应分类,常见的有巴特沃斯型、切比雪夫Ⅰ型、切比雪夫Ⅱ型及椭圆型等。微带线滤波器在近几年出现了许多新结构和新方法。比如之前提出的光子带隙到后来韩国学者J。I。Park等人在传统的设计方法的基础上提出了缺陷接地结构(DGS),DGS是在接地板上蚀刻出周期性或者非周期性的图案来更改电流、磁场的分布,从而改变传输线的频率传输特性,DGS结构有稳定的带隙特性,慢波效应、改良电路的性能以及小尺寸等等优点,因此自从DGS结构出现被提出以后,成为了很多微波电路设计者的研究热门。

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