2.3微带线的基本理论 13

2.3.1微带线的介绍 13

2.3.2耦合微带线及等效电路 15

2.4滤波器之间的转换关系 18

2.4.1集中参数低通原型滤波器 18

2.4.2滤波器之间的转换 22

2.4.3倒置转换器 23

2.5本章小结 25

第三章 微带线滤波器的设计及仿真 26

3.1滤波器性能要求与设计方法 26

3.1.1滤波器的设计指标 26

3.1.2滤波器的设计方法 26

3.2平行耦合式微带线带通滤波器设计及仿真 30

3.2.1平行耦合式微带线带通滤波器的设计步骤 31

3.2.2平行耦合微带线带通滤波器设计仿真与优化 32

3.2.3Momentum矩量法电磁仿真 34

3.3抽头式发夹型带通滤波器的设计及仿真 36

3.3.1抽头式发夹型带通滤波器的设计步骤 36

3.3.2发夹型抽头式带通滤波器ADS仿真设计与优化 37

3.3.3Momentum矩量法电磁仿真 38

3.4本章小结 39

第四章总结与展望 40

4.1总结 40

4.2展望 40

致谢 41

参考文献 42

第一章 绪论

1.1研究背景

随着当代无线通信及网络的快速发展，人类对通信系统的通讯速率和质量的要求也越来越高。特别是近几年来，短距离无线通信获得快速的发展。而在无线通讯中，要实现不同频段、不同频率信号的正常传输，通讯系统前端的滤波器是其重要组成部分，因此设计出性能更好的滤波器，对于当今的无线电工作者来说是至关重要的。

其中无线局域网（WLAN）、蓝牙技术（Bluetooth）、紫蜂（Zigbee）等通信系统均用了2.4GHz的通信频率[1]。所以对这个频段的带通滤波器的使用也越来越普遍。由于2.4GHz的频率太高，传统的集中参数的电感与电容元件组成的滤波器不能达到这个频率，或者也只能设计出尺寸比较大，制作周期长，性能方面不理想的元器件。所以，近年来滤波器设计人员逐渐开始使用微带线制成的滤波器。微带线滤波器具有体积小、性能优越、可靠性强和易于集成等诸多优势，在工程上已经有了广泛的应用[2]。以往的设计存在很多的弊端，所以近年来，射频工程师对微波电路中的计算机辅助设计软件使用的越来越广泛，Agilent公司的ADS（AdvancedDesignSystem）仿真软件功能强大，在设计滤波器时，工程师需要计算出滤波器的奇偶模阻抗值，根据已知基板参数，再通过ADS自带的微带线计算工具linecalc和优化工具，ADS会最大程度的自动优化并计算出具体的更贴近技术指标的滤波器。不仅能够减轻任务的复杂度，也能提高整个设计的精度。

1.2国内外研究现状

国外对于滤波器的设计起步较早，早在20世纪30年代就开始使用镜像参量法设计用于无线电和电话的低频滤波器[3]。其中，在滤波器方面主要的开拓者有Mason,Sykes,Darlington,Fano,Lawson和Richards。随着人类对未知的不断探索，于50年代的初期又开发了微带线耦合器。斯坦福研究所的G.Matthaei,L.Young,E.Jones,S.Cohn和其他人员是主要代表，通过他们的工作，留下了许多珍贵的有价值的多卷本手册和参考资料[4]。自60年代到70年代，已成功研制出并投入使用了多种体积变小、功能增加且稳定度也有大幅提高的滤波器。80年代又继续努力扩大了滤波器的应用范围，且又一次提高滤波器的各项性能指标。90年代至今主要致力于开发出运用在不同类型产品的不同性能指标的各种滤波器[5]。