矩形杆宽带交指型带通滤波器设计与仿真分析毕业设计.doc

《矩形杆宽带交指型带通滤波器设计与仿真分析毕业设计.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、目录矩形杆宽带交指型带通滤波器设计与仿真分析毕业设计目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1课题背景11.2HFSS软件简介11.3国内外滤波器的发展状况21.4论文章节安排2第2章带通滤波器的设计原理32.1带通滤波器的分类32.2带通滤波器工作原理32.3交指型带通滤波器设计原理及方案42.4本章小结6第3章带通滤波器的设计过程73.1交指型带通滤波器3D模型的设计73.1.1设置工具选项73.1.2在窗口建立新的项目83.1.3设置求解类型93.1.4建立滤波器的模型93.2设计模型参数213.2.1边界显示213.2.2设计分析设置的参数223.2.3建立一个扫描频率233

2、.2.4模型确认243.3本章小结25第4章带通滤波器的仿真分析274.1仿真分析274.1.1对模型进行仿真分析274.1.2解析数据274.1.3建立仿真报告284.1.4创建电磁场覆盖图304.2本章小结32III目录结论33参考文献34致谢35III目录附录137附录243附录349附录455V第一章绪论第1章绪论1.1课题背景微波滤波器是雷达系统，通信系统，测量系统必不可少的组成部分，同时也是最为重要，技术含量较高的微波无源器件，一般被用来分开或整合不同频段的信号。电磁波谱是有限的，且需按应用加以分配。微波滤波器具有选频功能，可以分隔频率，即通过所需的频率信号，而抑制不需要的频率

3、信号。微波滤波器有许多种类，其中交指型带通滤波器是微波滤波器中一种比较常用的结构形。交指型带通滤波器的适用范围非常广泛，其相对带宽可以从窄带的1%一直变化到带宽的7%以上甚至更宽，其频带的变化范围可以从UHF到C波段。交指型滤波器是指由平行耦合线谐振器阵交叉组成的结构，结构多用做慢波系统，但近来研究表明，它具有优良的带通特性，具有如下优点：（1）结构紧凑、可靠性高；（2）由于每个谐振器间的间隔较大，故公差要求较低，容易制造；（3）由于谐振杆长近似等于1/4λ,所以第二通带中心在3ω以上，其间不会有寄生响应；（4）既可以作成印刷电路形式，又可以作成腔体结构，用较粗的杆作成自行支撑，而不用介质

4、。因此，交指型滤波器在电子系统，尤其是在通信技术及近代航空航天领域中被广泛使用。同时近年来随着计算机技术突飞猛进的发展，出现了一些实用的三维高频电磁场仿真软件，如美国Ansoft的HFSS。这些实用的仿真软件对于设计出的参数可以进行进一步的仿真、优化，以达到在实际加工中的准确性和一致性。1.2HFSS软件简介HFSS（HighFrequencyStructureSimulator）是由美国Ansoft公司开发的三维电磁场仿真系统。采用切向分量的有限元方法，自适应网格剖分，可以求解任意三维射频、微波器件电磁场分布，计算辐射材料损耗。可直接得到微波传输系统特征阻抗、传播系数和S参数等，也可直接

5、得到天线辐射方向图和特定吸收率等结果。广泛地应用于电磁场分析和微波、天线系统设计，是一种在电磁工程设计中常用的软件。本设计的主要内容是藉助于HFSS，设计、分析矩形杆宽带交指型带通滤35第一章绪论波器，主要分析带宽和结构之间的关系。1.3国内外滤波器的发展状况凡是有能力进行信号处理的装置都可以称为滤波器。在近代电信设备和各类控制系统中，滤波器应用极为广泛；在所有的电子部件中，使用最多，技术最为复杂的要算滤波器了。滤波器的优劣直接决定产品的优劣，所以，对滤波器的研究和生产历来为各国所重视。1917年美国和德国科学家分别发明了LC滤波器，次年导致了美国第一个多路复用系统的出现。20世纪50年代

6、无源滤波器日趋成熟。自60年代起由于计算机技术、集成工艺和材料工业的发展，滤波器发展上了一个新台阶，并且朝着低功耗、高精度、小体积、多功能、稳定可靠和廉价方向努力，其中小体积、多功能、高精度、稳定可靠成为70年代以后的主攻方向。导致RC有源滤波器、数字滤波器、开关电容滤波器和电荷转移器等各种滤波器的飞速发展，到70年代后期，上述几种滤波器的单片集成已被研制出来并得到应用。80年代，致力于各类新型滤波器的研究，努力提高性能并逐渐扩大应用范围。90年代至现在主要致力于把各类滤波器应用于各类产品的开发和研制。当然，对于滤波器本身的研究仍不断进行。我国广泛使用滤波器是50年代后期的事2，当时主要用

7、于话路滤波和报路滤波。经过半个世纪的发展，我国滤波器在研制、生产和应用等方面已纳入国际发展步伐，但由于缺少专门验资机构，集成工艺和材料工业跟不上来，使得我国许多性型滤波器的研制应用与国际发展有一定距离。1.4论文章节安排第1章为绪论部分，主要介绍课题具体背景及课题意义，HFSS软件简介和国内外滤波器的发展状况。第2章先总体介绍了带通滤波器的分类和带通滤波器的工作原理，然后介绍交指型带通滤波器的设计原理及方案。第3章为设计