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1、XIAMENUNIVERSITY《射频微波电路设计及CAD》课程设计报告系别专业：电了信息科学与技术姓名：黄玉婵学号：19720232203332实验日期：2016年5月30日利用1/4波长，1/2波长谐振器构建小型双波段、三波段带通滤波器设计摘要这篇文章主耍介绍了利用X/4为X/2谐振器设计的双波段和三波段带通滤波器。X/4谐振器影响频率较低的通带，X/2谐振器影响频率较高的通带。每个通带的带宽町独立的受相应谐振器耦合间隙影响。为了证实以上观点，设计了两个实验，并且证实了设想和实际测量是相符合的。关键字双波段、三波段、微带、带通滤波器.入/4谐振器、
2、入/2谐振器目录利用1/4波长，1/2波长谐振器构建小型双波段、三波段带通滤波器设计1摘要1关键字11•简介12.双带通滤波器设计13.三带通滤波器设计54.结论7附录:71•简介在现代无线通信系统中，多频带带通滤波器已成为最重要的电路元件的其中之一。近來，越来越多的双波段和三波段滤池已经实现了，因为他们的行为多频段阶梯阻抗谐振器。例如，一个双波段微带带通滤波器使用阶跃阻抗谐振器具有新型耦介方案，提出了以提高布局紧凑性和改善滤波器的性能。伪叉指台阶阻抗谐振器被用來设计紧凑双频滤波器。三带通滤波器使用组合的四分z-•波长谐振器的设计。三节阶梯阻抗谐振器可
3、以被用来设计三波段滤波器。三频滤波器使用短和开放设计的短截线加载的谐振器。为了在不增加电路尺寸情况卜-实现在每个频带带宽要求，这篇文章屮提出了-•些关于设计小巧的双核和三带通滤波器时使用入/4和入/2谐振器时的观点。入/4谐振器被设计成在较低的通带（多个）共振，X/2谐振器被设计成在较高通带谐振。入/4和X/2谐振器并联配置简单用于获得双通带（三通带）的反应。因此，每个通带的中心频率和带宽町以在一定相关条件下被控制。如入/4谐振器是用來在较低通带（多个）操作，所以用滤波器使用二（三）阶入/2谐振器相比，该滤波器的总尺寸减小。采丿IJ双波段（2.45/5
4、.25GHz）响应和三波段（2.45/3.5/5.25GHz）响应的设计和制造滤池的两个例子的滤波器的测量结果与该一致的模拟结來。2.双带通滤波器设计图1示出了所提出的双频带的儿何形状通网络连接.滤波器山两X/4发夹谐振器和两个A/2发夹谐振器。在图1中，经由连接该微带线和所述接地平面由直径为D的圆表示。图1双带通滤波器的布局双通带滤波器的模型截图：（HFSS仿真模型）图2双通常滤波器的模型图(HFSS仿真模型)在这篇文章屮，建议双带通滤波器是要设计介电常数£厂2.55,损耗在基板上切线tangent心0.0029,以及厚度h=0.8mm.双通带频率分
5、别被选择为2.45GHz(Fl)和5.25GHz(F2),这是在现代无线商业经常被用到的应用。第一个通带频率可以在一定相关情况下通过调谐X/4谐振器的长度被控制，而第二通带频率可以通过调整入/2谐振器的长度。X/4谐振器的总长度的L11所可以山下列公式计算：&〃表示基板的冇效介电常数A/2谐振器的总长度L22町以通过以下公式來计算:利用ADS计算W丄如下图所示:EEff二LineCalc/untitled亠FileOptionsHelpFreq2.450GHz▼Valllall▼Vall2>11■Coap^nentP&r»etersValuesarec
6、onsistentCalculatedResultsK.E«-2.111A_DB=0.027SkinDepth=0.052图3ADS计算微带线带长和宽根据HFSS仿真模拟进行绘图的结果如图所示：图4HFSS仿真结果绘图可以从图中看出，模型的中心频率为2.45GHz和5.25GHz.设计两个X/4谐振器通带之间的耦合间隙S1到有效地改变的带宽的第一个通带，而第二频带是固定的，如图5。显然，该笫一个通带的带宽变小(14.3%39.59%),增加S1从0.8mm至1.2mm,因为耦合结构的相互耦合程度变弱。采用其他方式，如增加入/2谐振器耦合间隙之间S2,从
7、0.2mm至0.4mm时,所述第二通带的带宽变小(8・29%35.33%),而第一个通带是固定的，如在图6。从模拟结果，我们可以发现各个波段的带宽可以在一个相对狭窄的范围内独立调节。—•个简单的双频带通滤波器电路样本是模拟用來演示测量性能的。在图1所建议的滤波器的主要物理尺寸：SI=l.lmm»S2=0.3mm,S4二0.2mm,W1=1mm,W2=0.5mm,LI=5.4mm,L2=7.7mm,L3=5.1：，L4=8.9mm,D=lmrrio图5不同耦合间隙SI下的频率响应可以看出，S1从0.8到1.2mm,低频带带宽逐渐变小，高频带原本应该不变，
8、但Sl=1.2mm时，现在出现了偏移。5r0-・5--10--15--20--25--30--
