多通帶帶通濾波器的設(shè)計(jì)--論文

1、多通帶帶通濾波器的設(shè)計(jì)摘 要現(xiàn)代無(wú)線通信系統(tǒng)的工作頻段通常是多個(gè)不連續(xù)信道的頻率信號(hào)，使得微波濾波器成為通信系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分之一，分離出系統(tǒng)的工作頻率率的信號(hào)分量，阻斷其他微波頻段的信號(hào)分量，主要用于提高系統(tǒng)容量和避免系統(tǒng)及相鄰信道間的干擾。因此，本文對(duì)多通帶濾波器進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)。本文首先介紹了微波濾波器設(shè)計(jì)的基本理論，分析了頻率變換綜合分析法、對(duì)稱的多通帶濾波器綜合分析法等常用的多通帶濾波器設(shè)計(jì)方法。依據(jù)多通帶濾波器的特性，基于一對(duì)E形端負(fù)載諧振器設(shè)計(jì)了一種雙通帶濾波器，基于開口環(huán)諧振器和階梯阻抗諧振器設(shè)計(jì)了一種四通帶濾波器實(shí)現(xiàn)多通帶濾波器，并給出了濾波器設(shè)計(jì)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)參數(shù)。本文

2、采用HFSS濾波器仿真軟件對(duì)設(shè)計(jì)的兩種多通帶濾波器進(jìn)行仿真，通過對(duì)仿真得到的正向傳輸系數(shù)S21和回波損耗S11的幅度曲線進(jìn)行了分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明雙通帶濾波器能讓頻率在2.45GHz頻率附近、5.8GHz頻率附近微波通過，實(shí)現(xiàn)雙通帶濾波，可用于WLAN通信；四通帶濾波器能讓頻率在2.28GHz、3.4GHz、5.44GHz、6.04GHz附近微波通過，從而實(shí)現(xiàn)多通帶濾波。關(guān)鍵字：微波濾波器；諧振器；雙通帶濾波器；四通帶濾波器AbstractModern wireless communication systems operating band is typically a plurality o

3、f discrete frequency signals of channels so that the microwave filter has become one of the communication system is an important part of the indispensable separated signal component system frequency rate, blocking other microwave band signal components, mainly used to improve system capacity and the

4、 system and to avoid interference between adjacent channels. Therefore, this paper multi-passband filter research and design.This paper introduces the basic theory of microwave filter design, analysis of the frequency conversion comprehensive analysis, symmetric multi-passband filter comprehensive a

5、nalysis method commonly used in multi-passband filter design methods. Based multi-passband filter characteristics based on one pair of E-shaped end load resonator design of a dual-band filter, based on split ring resonators and stepped impedance resonators designed a four-way multi-pass band filter

6、band filter, and gives a detailed structural parameters of filter design. In this paper, filter HFSS simulation software for both multi-passband filter design simulation by the forward transmission coefficient simulated S21 and S11 return loss amplitude curves were analyzed. The experimental results

7、 show that the dual-band filter let frequencies close to the frequency of 2.45GHz, 5.8GHz frequency microwave near by, dual band pass filter can be used for WLAN communication; four band filter allows frequency 2.28GHz, 3.4GHz, 5.44GHz, 6.04GHz microwave in order to achieve multi-passband filter.Key

8、 words：Microwave filters; resonator; dual-band filter; four-band filter目 錄第一章 緒 論1第一節(jié) 研究背景及意義1第二節(jié) 研究現(xiàn)狀2第三節(jié) 論文的主要工作及結(jié)構(gòu)安排5第二章 濾波器設(shè)計(jì)的基本原理6第一節(jié) 微波濾波器基本理論62.1.1 微波濾波器參數(shù)指標(biāo)62.1.2 微波濾波器的分類8第二節(jié) 網(wǎng)絡(luò)基本理論和微帶耦合線節(jié)理論92.2.1 微波濾波器網(wǎng)絡(luò)散射矩陣92.2.2網(wǎng)絡(luò)的ABCD矩陣102.2.3 微帶平面結(jié)構(gòu)112.2.3微帶耦合線節(jié)12第三章 多通帶濾波器的設(shè)計(jì)13第一節(jié) 多通帶濾波器的設(shè)計(jì)方法13第二節(jié) 雙通帶

9、濾波器的設(shè)計(jì)143.2.1 設(shè)計(jì)理論143.2.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)15第三節(jié) 四通帶濾波器的設(shè)計(jì)153.2.1 設(shè)計(jì)理論153.2.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)15第四章 多通帶濾波器的仿真與分析15第一節(jié) 雙通帶濾波器的仿真與分析15第二節(jié) 四通帶濾波器的仿真與分析15第三節(jié) 本章小結(jié)16結(jié) 論16致 謝17參考文獻(xiàn)18第一章 緒 論第一節(jié) 研究背景及意義微波濾波器是通信系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)等不可缺少的重要組成部分，因此，微波濾波器一直是學(xué)者們研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。目前各種通信系統(tǒng)如廣播電視系統(tǒng)、GSM(Global System for Mobile Communications)、GPS(Global

10、Positioning System)、WLAN(Wireless Local Area Network)及3G(TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000及WiMax)等的應(yīng)用頻段均聚集在射頻及微波頻段低頻段，這使得頻譜資源特別擁擠1-4。為了解決該狀況，除了將應(yīng)用頻段向更高頻段發(fā)展，還可以采用交叉耦合或極點(diǎn)提取技術(shù)設(shè)計(jì)出性能更高的多通帶濾波器，以提高系統(tǒng)容量和避免系統(tǒng)及相鄰信道間的干擾?，F(xiàn)代無(wú)線通信系統(tǒng)要求射頻器件工作在多個(gè)分離的頻段以滿足用一個(gè)多模終端來實(shí)現(xiàn)不同的業(yè)務(wù)的需求，通過一個(gè)波束發(fā)射多個(gè)不連續(xù)信道的頻率信號(hào)。這就需要使用雙通帶甚至多通帶濾波器來抑制雜散的噪聲信號(hào)5-7。過去的

11、單頻段通信系統(tǒng)已顯得陳舊，不能很好地滿足通信系統(tǒng)的多頻化、集成化等要求。因此為了提高頻譜利用率，在通信系統(tǒng)中設(shè)置能同時(shí)工作的多個(gè)通信頻段顯得十分必要。過去，為了實(shí)現(xiàn)雙頻或多頻段通信，每一個(gè)頻段都需要獨(dú)立的射頻前端元件，這使得整個(gè)系統(tǒng)體積和大大功耗較大，成本較高。若能將射頻前端元件設(shè)計(jì)成雙頻段或多頻段形式，則可以降低系統(tǒng)的體積、成本及功耗，增強(qiáng)其可靠性，促進(jìn)通信系統(tǒng)向小型化、高集成度發(fā)展。作為射頻前端的關(guān)鍵部件，多通帶濾波器的研究和開發(fā)乃是當(dāng)務(wù)之急。為了滿足這種需求，很多研究工作致力于多通帶濾波器的設(shè)計(jì)，提出了各種各樣的設(shè)計(jì)方法。級(jí)聯(lián)了一個(gè)帶通濾波器和一個(gè)帶阻濾波器以實(shí)現(xiàn)一個(gè)雙頻帶通濾波器，但是

12、占據(jù)的體積很大。一個(gè)諧振器嵌入到另外一個(gè)半波長(zhǎng)的開路環(huán)濾波器中去得到兩個(gè)通帶。雙頻帶通濾波器還可以聯(lián)合共享輸入輸出端口的兩組諧振器來實(shí)現(xiàn)。除了采用兩個(gè)或多個(gè)諧振器來設(shè)計(jì)雙頻濾波器的方法之外，還可以利用階梯阻抗諧振器8（SIR）來實(shí)現(xiàn)雙頻濾波器。但是，階梯阻抗變換器的兩個(gè)諧振頻率和通帶帶寬相互關(guān)聯(lián)，使濾波器的設(shè)計(jì)很復(fù)雜。在國(guó)外，對(duì)多通帶濾波器的研究與設(shè)計(jì)一直受到極大的重視，以G.Macchiarella、S. Tamiazzo、J. Lee、K. Sarabandi等為代表的一大批學(xué)者在這方面取得了豐碩的成果。目前已經(jīng)研制出了使用多通帶濾波器的雙頻通信系統(tǒng)前端，微波雙通帶濾波器從此進(jìn)入了實(shí)用化階

13、段9-11。近幾年，國(guó)內(nèi)的一些研究所及高校也已經(jīng)著手開展了對(duì)多通帶濾波器的研究，雖然取得了一定的成績(jī)，但是在綜合與設(shè)計(jì)理論層次上，與歐美國(guó)家相比，仍然有較大的差距。近幾年來，濾波技術(shù)是現(xiàn)代信號(hào)處理中信號(hào)檢測(cè)與參數(shù)提取的一個(gè)重要組成部分，同時(shí)也是一個(gè)比較活躍的研究課題，被廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、聲納、通信等領(lǐng)域，其研究的基本問題就是根據(jù)接收機(jī)接收到的目標(biāo)信號(hào)或者反射信號(hào)，濾除接收信號(hào)中的各種噪聲得到真實(shí)的信號(hào)。眾多學(xué)者對(duì)多通帶濾波器的設(shè)計(jì)理論和方法進(jìn)行了深入研究，總結(jié)歸類其設(shè)計(jì)方法，有如下幾個(gè)方面：以頻率變換、耦合矩陣等為代表的綜合方法；利用多模諧振器，如SIR（Stepped Impedance Re

14、sonators，SIR），諧波頻率來實(shí)現(xiàn)多通帶響應(yīng)；在帶通濾波器的諧振腔中并聯(lián)其他頻率諧振腔來實(shí)現(xiàn)；以及并聯(lián)兩個(gè)甚至多個(gè)通帶實(shí)現(xiàn)多通帶濾波器。第二節(jié) 研究現(xiàn)狀隨著通信系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，系統(tǒng)往往需要通過一個(gè)波束發(fā)射多個(gè)不連續(xù)信道的頻率信號(hào)，這就需要雙通帶甚至多通帶濾波器。過去的單頻段通信系統(tǒng)己顯得陳舊，不能很好地滿足通信系統(tǒng)的小型化、集成化等要求。為了提高頻譜利用率，在通信系統(tǒng)中設(shè)置能同時(shí)工作的多個(gè)通信頻段顯得十分必要。過去，為了實(shí)現(xiàn)雙頻或多頻段通信，每一個(gè)頻段都需要獨(dú)立的射頻前端元件，這使得整個(gè)系統(tǒng)體積和功耗較大，成本較高。若能將射頻前端元件設(shè)計(jì)成雙頻段或多頻段形式，則可以大大降低系統(tǒng)的體積、

15、成本及功耗，增強(qiáng)其可靠性，促進(jìn)通信系統(tǒng)向小型化、集成化發(fā)展。目前，多通帶濾波器的研究以雙通帶和三通帶為主，所以雙通帶濾波器的研究和開發(fā)仍然是當(dāng)務(wù)之急。在國(guó)外，對(duì)雙通帶濾波器的研究與設(shè)計(jì)一直受到極大的重視，以G.Macchiarella, S. Tamiazzo, J. Lee, K. Sarabandi等為代表的一大批學(xué)者在這方面己經(jīng)取得了豐碩的成果。目前，己經(jīng)研制出了使用雙通帶濾波器的雙頻通信系統(tǒng)前端，微波雙通帶濾波器從此進(jìn)入了實(shí)用化階段。近幾年，國(guó)內(nèi)的一些研究所及高校也己經(jīng)初步開展了對(duì)雙通帶濾波器的研究，雖然取得了一定的成績(jī)，但是在綜合與設(shè)計(jì)理論層次上，與歐美國(guó)家相比，仍然有較大的差距。因

16、此，發(fā)展有關(guān)微波雙通帶濾波器的設(shè)計(jì)刻不容緩12。目前，雙通帶濾波器的設(shè)計(jì)方法主要有：C1)帶通級(jí)聯(lián)，帶通和帶阻級(jí)聯(lián)；(2)多個(gè)諧振器(如雙模dual-mode，階梯阻抗結(jié)構(gòu)的諧振器)；(3)雙路徑(諧振器禍合，源和負(fù)載禍合)。L.-C.Tsai等人13設(shè)計(jì)的濾波器利用級(jí)聯(lián)帶通和帶阻濾波器形成的雙通帶濾波器，每個(gè)通帶的帶寬，均可以通過調(diào)整帶通和帶阻的帶寬來控制，而且傳輸零點(diǎn)較多，選擇性較好，缺點(diǎn)是尺寸較大，參見圖1.1。圖1.1 帶通和帶阻級(jí)聯(lián)式雙通帶濾波器結(jié)構(gòu)和S參數(shù)曲線多個(gè)諧振器結(jié)構(gòu)，常用的是雙模諧振器或者階梯阻抗結(jié)構(gòu)的諧振器。文獻(xiàn)是基于此設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)出一個(gè)雙通帶帶通濾波器。兩個(gè)雙模環(huán)形諧振

17、器在不同的層上，多層結(jié)構(gòu)可以減小尺寸，而且阻帶的多個(gè)衰減極點(diǎn)提高了兩個(gè)通帶的選擇性，如圖1.2所示。圖1.2 雙模雙通帶濾波器結(jié)構(gòu)和S參數(shù)曲線基于雙路徑的形式主要有諧振器耦合，源和負(fù)載耦合等。陳楚宇等人14基于此計(jì)方法設(shè)計(jì)出一個(gè)雙通帶帶通濾波器。兩組諧振器分別產(chǎn)生不同的通帶，經(jīng)過不同的路徑耦合，形成雙通帶，如圖1.3所示。圖1.3 基于雙路徑的形式的雙通帶濾波器結(jié)構(gòu)和S參數(shù)曲線隨著多通帶研究的進(jìn)展，主要是雙通帶和三通帶為主的研究發(fā)展。近幾年，出現(xiàn)了幾種設(shè)計(jì)四通帶帶通濾波器的結(jié)構(gòu)和方法，主要有以下兩種：（1）基于多種基本結(jié)構(gòu)。如圖所示，即為四通帶帶通濾波器，此濾波器基于四種結(jié)構(gòu)分別形成多個(gè)通帶，

18、其頻帶的中心頻點(diǎn)分別為1.57GHz、3.5GHz、2.45/5.2GHz，它們分別對(duì)應(yīng)于GPS、WiMAX、WLAN等通信系統(tǒng)。該結(jié)構(gòu)由四部分組成，基本結(jié)構(gòu)為外框結(jié)構(gòu)、U型諧振器結(jié)構(gòu)、端耦合微帶線和DGS結(jié)構(gòu)。外框結(jié)構(gòu)產(chǎn)生1.57GHz通帶，U型諧振器和端耦合微帶線形成雙通帶（2.45GHz和5.2Hz），DGS結(jié)構(gòu)產(chǎn)生中心頻率為3.5GHz的通帶。如圖1.4所示。圖1.4 基于四種結(jié)構(gòu)的四通帶帶通濾波器和S參數(shù)（2）雙模雙矩形環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)。四個(gè)通帶的中心頻率分別是0.95GHz、1.26GHz、1.89GHz、2.29GHz，該濾波器有兩個(gè)雙模諧振器，分別在頂層和底層，可以相應(yīng)縮小尺寸。采

19、用改進(jìn)型共面波導(dǎo)饋電結(jié)構(gòu)，可以獲得更小的插入損耗，更高的帶外抑制。該結(jié)構(gòu)尺寸較為緊湊，性能較好，但四個(gè)通帶頻率較為固定，不能任意選擇。如圖1.5所示。采用改進(jìn)型共面波導(dǎo)饋電結(jié)構(gòu)，可以獲得更小的插入損耗，更高的帶外抑制。該結(jié)構(gòu)尺寸較為緊湊，性能較好，但四個(gè)通帶頻率較為固定，不能任意選擇。圖1.5 雙模雙矩形環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)的雙通帶濾波器和頻率曲線第三節(jié) 論文的主要工作及結(jié)構(gòu)安排本文旨在對(duì)多通帶帶通濾波器進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)，在深入理解濾波器設(shè)計(jì)的基本原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)兩種多通帶帶通濾波器，包括四通帶濾波器和雙通帶濾波器。論文的章節(jié)安排如下：第一章：詳細(xì)地介紹了多通帶帶通濾波器的研究背景及意義，查閱帶通濾波

20、器的相關(guān)文獻(xiàn)總結(jié)出帶通濾波器的研究現(xiàn)狀，并給出論文主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)安排。第二章：詳細(xì)地闡述了濾波器的基本原理，以及其設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的方法。第三章：根據(jù)濾波器的設(shè)計(jì)原理，分析多通帶濾波器的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了兩種四通帶和雙通帶兩種多通帶濾波器，并給出濾波器的結(jié)構(gòu)參數(shù)。第四章：采用HFSS對(duì)設(shè)計(jì)的四通帶和雙通帶兩種多通帶濾波器進(jìn)行仿真，依據(jù)仿真的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。第五章：對(duì)本文的主要研究?jī)?nèi)容和研究成果進(jìn)行了總結(jié)。第二章 濾波器設(shè)計(jì)的基本理論第一節(jié) 微波濾波器基本原理微波濾波器可看作一種頻段信號(hào)選擇性損耗的二端口系統(tǒng)，用于控制微波的頻率響應(yīng)，使需要的微波頻率的信號(hào)分量近似無(wú)損耗地濾過，而阻斷其他微波頻

21、段的信號(hào)分量，其目的為了解決不同頻段、不同形式的無(wú)線通訊系統(tǒng)之間的干擾問題。下面將對(duì)微波濾波器的指標(biāo)參數(shù)以及其分類進(jìn)行詳細(xì)介紹。2.1.1 微波濾波器指標(biāo)參數(shù)濾波器的指標(biāo)參數(shù)主要有：中心頻率（f0），帶寬(f)，插入損耗（insertion-loss，IL），回波損耗（return-loss, RL）等15。（1）中心頻率（f0）：針對(duì)高低微波頻段通過電路，通常采用c截止頻率對(duì)其進(jìn)行描述。針對(duì)帶阻或帶通微波濾波電路，通常采用通帶頻段的中心c對(duì)其進(jìn)行描述。為了方便對(duì)濾波器的通帶頻率進(jìn)行描述，通常采用歸一化頻率。 (2-1)對(duì)于帶通或帶阻濾波器，f0所對(duì)應(yīng)的為1，若值偏離1越大，其頻率與f0的偏差

22、越遠(yuǎn)。（2）帶通頻段：濾波器所允許通過的微波頻率范圍。其公式定義為式(2-2)，式中為濾波器通微波信號(hào)損耗在3dB以內(nèi)的最高頻率與最低頻率之差。 (2-2)通帶頻率范圍也可以用相對(duì)帶寬表示。相對(duì)帶寬定義為絕對(duì)帶寬與中心頻率f0的比值： (2-3)（3）插入損耗和回波損耗：在分析此技術(shù)指標(biāo)之前，首先理解濾波器網(wǎng)絡(luò)的傳遞函數(shù)。傳遞函數(shù)是網(wǎng)絡(luò)頻率響應(yīng)特性（即S21）的數(shù)學(xué)描述，它一般可以表示為： (2-4)式中代表通帶波紋常量，F(xiàn)n()為濾波特征函數(shù)，代表歸一化低通原型中的頻率變量。對(duì)于給定的濾波傳遞函數(shù)S21，網(wǎng)絡(luò)的插入損耗可以用下式表示為： (2-5)而網(wǎng)絡(luò)的回波損耗定義為： (2-6)（4）矩

23、形參數(shù)：描述了濾波電路的響應(yīng)在截止頻率附近的陡峭變化的特性。矩形參數(shù)SF定義為60dB微波通帶寬度與3dB微波通帶寬帶的比值： (2-7)對(duì)于理想的微波濾波器，其矩形參數(shù)值為1。實(shí)際情形中微波濾波器，其矩形參數(shù)的值偏離1越遠(yuǎn)，表明其性能越差。（5）群延時(shí)：當(dāng)信號(hào)通過一頻率選擇網(wǎng)絡(luò)（如濾波器）時(shí)，相對(duì)于輸入端口，輸出端口的信號(hào)會(huì)產(chǎn)生一定的延遲，群時(shí)延即是反映這一延遲特征一個(gè)指標(biāo)參數(shù)。在網(wǎng)絡(luò)傳遞函數(shù)已知情況下，可將其相位記為，而網(wǎng)絡(luò)的群時(shí)延定義為： seconds (2-8)2.1.2 微波濾波器的分類微波濾波器的分類方法有多種方式，依據(jù)濾波器所允許通過微波頻濾范圍可將其劃分為高低通微波濾波器（帶

24、阻濾波器）、帶通濾波器、低通或高通濾波器。按濾波器的插入衰減地頻響特性可分為平坦型和等波紋型；根據(jù)工作頻帶的寬窄可分為窄帶和寬帶；按濾波器的傳輸線分類可分為微帶、交指型、同軸、波導(dǎo)、梳狀線腔、螺旋腔、小型集總參數(shù)、陶瓷介質(zhì)、SIR(階躍阻抗諧振器)。第二節(jié) 網(wǎng)絡(luò)基本理論和微帶耦合線節(jié)理論2.2.1 網(wǎng)絡(luò)散射矩陣常見濾波器的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用圖2.1進(jìn)行描述16，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)端接阻抗RG的源VG和負(fù)載RL之后，通過散射矩陣我們可以將網(wǎng)絡(luò)輸入輸出端口處的出射波b1、b2與入射波a1、a2聯(lián)系起來，其矩陣形式可以寫為：圖2.1 濾波器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等效示意 (2-10)上式中稱之為濾波器網(wǎng)絡(luò)的散射矩陣，、以及、則分別

25、為網(wǎng)絡(luò)的反射和傳輸系數(shù)。當(dāng)輸出端接匹配負(fù)載時(shí)a2=0，此時(shí)網(wǎng)絡(luò)輸出電壓波b2完全被負(fù)載吸收而無(wú)反射波出現(xiàn)。和表征了網(wǎng)絡(luò)端口處出射能量與入射能量的比值，它們衡量了網(wǎng)絡(luò)端接的匹配程度，理想情況下濾波器通帶內(nèi)=0。反映了網(wǎng)絡(luò)輸出端出射能量與網(wǎng)絡(luò)輸入端入射能量的比值，理想濾波器的=1。在以上討論中，、和、可以分別表示為： (2-11) (2-12) (2-13) (2-14)同時(shí)根據(jù)S矩陣的性質(zhì)，可以對(duì)二端口的濾波網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)作如下劃分：（1）互易結(jié)構(gòu)。如果散射參數(shù)滿足，則該結(jié)構(gòu)是互易的。顯然對(duì)于互易濾波結(jié)構(gòu)來說，其前向和反向傳輸系數(shù)是相等的。（2）對(duì)稱結(jié)構(gòu)。針對(duì)對(duì)稱結(jié)構(gòu)而言，若參數(shù)近似于參數(shù)，則表明該結(jié)

26、構(gòu)為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，其網(wǎng)絡(luò)傳輸具有對(duì)稱特性。（3）無(wú)損耗結(jié)構(gòu)。若網(wǎng)絡(luò)傳輸能量不存在損耗，即濾波器的輸出和輸入能量相近，將其可表述為： (2-15)上式即為無(wú)耗濾波結(jié)構(gòu)的幺正特性。對(duì)于通常的二端口濾波器網(wǎng)絡(luò)，其散射參數(shù)滿足=和=，也就是說網(wǎng)絡(luò)是互易和對(duì)稱的。2.2.2 網(wǎng)絡(luò)的ABCD矩陣通常的微波系統(tǒng)是由很多二端口子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)前后相級(jí)聯(lián)而構(gòu)成的，可以用導(dǎo)納矩陣、阻抗矩陣或者散射矩陣等來對(duì)這些子網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行表征。然而，選擇使用網(wǎng)絡(luò)的ABCD矩陣可能會(huì)更方便一些。事實(shí)上，如果給定了各子網(wǎng)絡(luò)的ABCD矩陣，通過將其逐級(jí)相乘，系統(tǒng)總的ABCD矩陣就可以由此得出。此外，ABCD矩陣還可以比較方便的與S指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行相互

27、轉(zhuǎn)換。圖2.2 網(wǎng)絡(luò)的ABCD矩陣如圖2.2所示，網(wǎng)絡(luò)的ABCD矩陣可采用電壓和電流的概念以矩陣形式進(jìn)行定義： （2-16）上式中，代表的電流方向指向網(wǎng)絡(luò)外部。根據(jù)ABCD矩陣的定義可知，級(jí)聯(lián)二端口網(wǎng)絡(luò)總的ABCD矩陣等于各個(gè)網(wǎng)絡(luò)ABCD矩陣逐項(xiàng)的乘積，這一性質(zhì)對(duì)于N個(gè)網(wǎng)絡(luò)的級(jí)聯(lián)也是成立的。根據(jù)ABCD矩陣的特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)可以分作兩大類：對(duì)于互易網(wǎng)絡(luò)，其ABCD矩陣滿足AD-BC=1。對(duì)于對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)，如果網(wǎng)絡(luò)的ABCD矩陣滿足A=D，則網(wǎng)絡(luò)是對(duì)稱的。2.2.3 微帶平面結(jié)構(gòu)平面微帶傳輸線的一般結(jié)構(gòu)如圖2.3所示，圖中金屬導(dǎo)帶寬度以W表示，微帶金屬層厚度記為t；介質(zhì)基片的介電常數(shù)為，其厚度為h，基片的

28、背面為金屬地。在微帶結(jié)構(gòu)中，電場(chǎng)和磁場(chǎng)分布在金屬導(dǎo)帶下部的介質(zhì)和上面的空氣交界面附近。采用微帶結(jié)構(gòu)容易實(shí)現(xiàn)器件和系統(tǒng)的平面微型化，因此它已成為微波電路中最常用的一種傳輸媒介18。介質(zhì)基片地導(dǎo)電片圖2.3 微帶傳輸線結(jié)構(gòu)示意2.2.4 微帶耦合線節(jié)作為一種常用的耦合結(jié)構(gòu)，微帶耦合線節(jié)在微波濾波器設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)中被廣泛采用。圖2.4給出了采用端口電壓和端口電流定義的微帶對(duì)稱平行耦合線線節(jié)19。圖2.4 用端口電壓和電流定義的微帶對(duì)稱平行耦合線節(jié)圖2.5 用偶、奇模等效電流定義的微帶對(duì)稱平行耦合線節(jié)圖2.5給出了偶模和奇模分別激勵(lì)情況下各端口的電壓和電流定義：電流i1和i3驅(qū)動(dòng)該線的偶模，而電流i2和i

29、4驅(qū)動(dòng)該線的奇模。由于偶模和奇模激勵(lì)的疊加，并考慮邊界條件I2=0和I3 =0，則端口1和端口4的總電壓可以寫為： (2-17) (2-18)式中對(duì)稱平行耦合線節(jié)的長(zhǎng)度，由此可以對(duì)比寫出其ABCD矩陣為： (2-19)第三節(jié) 本章小結(jié)本章主要介紹了微波濾波器設(shè)計(jì)的基本理論，通過設(shè)計(jì)濾波器實(shí)現(xiàn)使需要的微波頻率的信號(hào)分量近似無(wú)損耗地濾過，而阻斷其他微波頻段的信號(hào)分量，有效地降低信號(hào)各頻段之間的干擾。并介紹了濾波器的主要技術(shù)指標(biāo)，包括中心頻率、通帶頻率范圍、插入損耗和回波損耗等技術(shù)指標(biāo)參數(shù)，對(duì)微波濾波器進(jìn)行了分類。本文最后闡述了網(wǎng)絡(luò)基本理論和微帶耦合線節(jié)理論，包括網(wǎng)絡(luò)散射矩陣、網(wǎng)絡(luò)的ABCD矩陣、微

30、帶平面結(jié)構(gòu)和微帶耦合線節(jié)。第三章 多通帶濾波器的設(shè)計(jì)第一節(jié) 多通帶濾波器的設(shè)計(jì)方法應(yīng)用到綜合通信系統(tǒng)的多通帶濾波器在最近幾年內(nèi)得到快速發(fā)展，很多學(xué)者對(duì)此已做了大量的工作。在多通帶設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了多種綜合設(shè)計(jì)方法20-23，頻率轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)方法為一種常用的多通帶濾波器設(shè)計(jì)方法。它是通過把歸一化低通原型到帶通的變換轉(zhuǎn)變成為歸一化低通原型到雙通帶頻率響應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的。通過建立對(duì)應(yīng)變化點(diǎn)之間的關(guān)系，對(duì)應(yīng)推導(dǎo)得到雙通帶濾波器的傳輸函數(shù)的分式多項(xiàng)式，最后實(shí)現(xiàn)綜合出來的耦合結(jié)構(gòu)。下面以雙通帶為主要對(duì)象，介紹多通帶濾波器的綜合設(shè)計(jì)方法。Macchiarella等人21中給出了兩種設(shè)計(jì)方法，第一種是對(duì)稱的雙通帶濾波器設(shè)計(jì)，

31、頻率響應(yīng)是關(guān)于阻帶中心頻率對(duì)稱。第二種是非對(duì)稱雙通帶濾波器設(shè)計(jì)，其所有的傳輸零點(diǎn)是在阻帶中的同一頻率。圖3.1 單通帶到對(duì)稱和非對(duì)稱雙通帶濾波器變換的示意圖單通帶濾波器到對(duì)稱和非對(duì)稱雙通帶濾波器變換的示意圖如圖3.1所示，對(duì)于這兩種變換，經(jīng)過分析，可以得到不同的變換關(guān)系式。兩種設(shè)計(jì)都是基于低通原型到雙通帶原型的變換。對(duì)稱變換中，兩個(gè)通帶有相同的帶寬，并且傳輸零點(diǎn)在阻帶中是對(duì)稱的放置。非對(duì)稱變換中，通帶有不同的帶寬，并且阻帶的傳輸零點(diǎn)是在同一諧振頻率。兩種耦合拓?fù)淙鐖D3.2所示，文中還加工制作了多耦合腔體模型進(jìn)行驗(yàn)證。這兩種變換方法都是基于適當(dāng)?shù)亩x頻率變換函數(shù)，設(shè)計(jì)中不需要優(yōu)化。之后，有的學(xué)者

32、提出一些新的變換函數(shù)22,23，設(shè)計(jì)思路也是基于頻率變換。通過該設(shè)計(jì)方法，可以根據(jù)預(yù)先給定的通帶頻率和阻帶衰減指標(biāo)設(shè)計(jì)出雙通帶濾波器，在設(shè)計(jì)中比較靈活實(shí)用。由于頻率變換式窄帶近似并且異步調(diào)諧的耦合系數(shù)較難提取，此方法主要適用于窄帶情況下合頻率間隔較小的雙通帶設(shè)計(jì)。圖3.2 對(duì)稱和非對(duì)稱雙通帶拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖第二節(jié) 雙通帶濾波器的設(shè)計(jì)本文提出了一個(gè)微帶結(jié)構(gòu)的基于改進(jìn)型的端負(fù)載諧振器的雙通帶寬阻帶濾波器。該濾波器包括兩個(gè)E形端負(fù)載諧振器。整個(gè)濾波器結(jié)構(gòu)緊湊，易于設(shè)計(jì)且有更多的自由度可以調(diào)整獲取雙通帶。利用提出的E形諧振器的奇偶模諧振特性，提出的濾波器設(shè)計(jì)為WLAN（2.45GHz和5.8GHz），而

33、且阻帶到14GHz。實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果吻合較好。本文提出的端負(fù)載諧振器包括一對(duì)E形端負(fù)載諧振器，這個(gè)E形端負(fù)載是由端負(fù)載諧振器彎折形成的，如圖3.3所示，其中Y1、L1、Y2、L2、Y3、L3分別代表相應(yīng)微帶線的特性導(dǎo)納和長(zhǎng)度。在微帶線的中心處分支出開路端，因?yàn)樘岢龅腅形端負(fù)載諧振器在結(jié)構(gòu)上是對(duì)稱的，所以可以采用奇偶模的方法分析它。圖3.3 E形端負(fù)載多諧振蕩器對(duì)奇模激勵(lì)而言，沿著E形端負(fù)載諧振器的中心，電壓值為零。忽略了端L1和端L3之間的不連續(xù)性，可推出奇模的輸入導(dǎo)納公式如下： (3-1)式中和是微帶線段的電長(zhǎng)度。由諧振器的諧振條件，可知奇模諧振頻率的表達(dá)式為： (3-2)圖3.4 奇模等效電

34、路對(duì)偶模激勵(lì)，沒有電流流過E形端負(fù)載諧振器的對(duì)稱面，得到了圖3.5的偶模近似等效電路。圖3.5 偶模等效電路通過調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)雙通帶雙模濾波器。與傳統(tǒng)的端負(fù)載諧振器相比，E形端負(fù)載諧振器具有更多的自由度去調(diào)整奇模和偶模的諧振頻率。本文采用奇模和偶模諧振頻率主要通過調(diào)整參數(shù)、來實(shí)現(xiàn)雙通帶濾波器，該濾波器的尺寸參數(shù)如圖3.6所示。其參數(shù)、的值分別為2.25、2.3、1.2、0.8、1.6，參數(shù)、的值分別為4、6、0.82、22、9、0.7，所有參數(shù)的單位為毫米。圖3.6 雙通帶濾波器結(jié)構(gòu)示意圖第三節(jié) 四通帶濾波器的設(shè)計(jì)本文提出基于開口環(huán)諧振器和階梯阻抗諧振器的多通帶濾波器，利用了兩個(gè)開口環(huán)諧

35、振器相互耦合，形成雙通帶，然后在環(huán)內(nèi)分別嵌入四節(jié)階梯阻抗諧振器，形成另外的兩個(gè)通帶，并在地板中心處即開口環(huán)耦合處加上DGS結(jié)構(gòu)增強(qiáng)耦合。相對(duì)于已有的多通帶設(shè)計(jì)方法，如基于多種基本結(jié)構(gòu)和雙模雙矩形環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)的多通帶濾波器，本文所設(shè)計(jì)的濾波器達(dá)到了小型化的目的，設(shè)計(jì)思路簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊。最后，該濾波器的測(cè)試結(jié)果和仿真結(jié)果吻合較好。開口環(huán)諧振器之間的耦合結(jié)構(gòu)主要有三種形式，分別為電耦合，磁耦合和混合耦合。圖3.7表示開口環(huán)諧振器之間的耦合結(jié)構(gòu)示意圖。圖3.7 開口環(huán)諧振器的耦合結(jié)構(gòu)示意圖從圖3.7可知，可以看出，這四種耦合結(jié)構(gòu)都是采用開口方向不同的耦合距離s的一對(duì)開口環(huán)結(jié)構(gòu)。實(shí)際上，以上所表示的電耦

36、合和磁耦合都是近似等效的，因?yàn)樵谖Ь€開口端是具有最大的電場(chǎng)能力，而相對(duì)應(yīng)的一側(cè)具有最大的磁場(chǎng)能量，所以把開口端耦合近似為電耦合，而其反面近似為磁耦合。后面兩種耦合結(jié)構(gòu)則是兩種耦合都有，則被稱為混合耦合。對(duì)于單個(gè)諧振器，可采用加電壁或磁壁的方法進(jìn)行分析，獲取耦合系數(shù)的過程比較繁瑣。所以實(shí)際數(shù)值計(jì)算中，一般不是對(duì)一個(gè)諧振器進(jìn)行分析，而是應(yīng)用高頻電磁仿真軟件直接對(duì)一對(duì)耦合結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真，得到耦合諧振器的兩個(gè)峰值頻率點(diǎn)。本文采用電耦合式的開口環(huán)諧振器，如圖3.8所示，每個(gè)諧振器的全長(zhǎng)大約為半個(gè)基頻波導(dǎo)波長(zhǎng)，一對(duì)電耦合式的開口環(huán)諧振器就形成了雙通帶。圖3.8 電耦合式的開口諧振器結(jié)構(gòu)示意圖階梯阻抗諧振器

37、是由兩個(gè)以上具有不同特性阻抗的傳輸線組成的具有橫向電磁場(chǎng)或準(zhǔn)橫向電磁場(chǎng)模式的諧振器。SIR諧振的條件取決于電長(zhǎng)度和阻抗比。通過改變阻抗比可以調(diào)整相應(yīng)的雜散諧振頻率，并且在不減小無(wú)載品質(zhì)因數(shù)的情況下可以縮短諧振器的長(zhǎng)度，使得結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)上有很大的自由度，進(jìn)而達(dá)到小型化的目的。雙通帶濾波器采用一對(duì)開口諧振器設(shè)計(jì)而成，其內(nèi)部嵌入四階阻抗諧振器，因此產(chǎn)生雙陷波并聯(lián)諧振器，從而在每個(gè)微波頻率的帶通中心產(chǎn)生一個(gè)凹陷，形成兩個(gè)通帶，則實(shí)現(xiàn)四通帶濾波器。在地板中心處，即兩組環(huán)耦合地方加上DGS結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)耦合，尺寸為8*3.2mm。本文所提出的基于開口環(huán)諧振器和階梯阻抗諧振器的多通帶濾波器如圖3.9所示，主要由一

38、對(duì)電耦合的開口諧振器和一對(duì)折疊型的四階階梯阻抗諧振器組成，并采用漸變阻抗和0度饋電結(jié)構(gòu)。濾波器的結(jié)構(gòu)參數(shù)、的值分別為4、11.2、8.4、8.4、4.05、5.7、1.0；參數(shù)、的值分別為2.2、1.2、1.2、0.6、1.2、0.2；參數(shù)、分別為0.3、0.3、0.3、0.2、0.2。所有參數(shù)值的單位為毫米。圖3.9 四通帶濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖第四節(jié) 本章小結(jié)本章首先詳細(xì)地闡述了頻率變換綜合分析法、對(duì)稱的雙通帶濾波器設(shè)計(jì)方法等常用的多通帶濾波器設(shè)計(jì)方法。依據(jù)多通帶濾波器的特性，設(shè)計(jì)了一對(duì)E形端負(fù)載諧振器的雙通帶濾波器和基于開口環(huán)諧振器和階梯阻抗諧振器的四通帶濾波器實(shí)現(xiàn)多通帶濾波器，并給出了濾波

39、器設(shè)計(jì)的詳細(xì)參數(shù)。第四章 多通帶濾波器的仿真與分析第一節(jié) 仿真軟件的介紹微波濾波器的設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜，對(duì)結(jié)構(gòu)的指標(biāo)要求越來越高，功能的需求越來越多，且結(jié)構(gòu)尺寸要求越做越小，設(shè)計(jì)周期卻越來越短，導(dǎo)致傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需要。目前，微波專業(yè)的研究學(xué)者常用的三維高頻電磁場(chǎng)仿真軟件有德國(guó)MicroWave Studio（微波工作室）、美國(guó)Ansoft公司的HFSS（高頻電磁場(chǎng)仿真），以及Zeland等仿真軟件。Microwave Office是通過兩個(gè)模擬器來對(duì)微波平面電路進(jìn)行模擬和仿真的。對(duì)于由集總元件構(gòu)成的電路，用電路的方法來處理較為簡(jiǎn)便。該軟件采用的是EMSight的模擬器來處理任

40、何多層平面結(jié)構(gòu)的三維電磁場(chǎng)的問題。Microwave Office 最新版增加了一些新功能，包括濾波器智能綜合、智能負(fù)載牽引，提高對(duì)存在的回路的電磁仿真，包括振蕩器相位噪聲分析和3D平面電磁仿真引擎，使對(duì)某些復(fù)雜問題的仿真更加有效。該軟件設(shè)有VoltaireXL的模擬器來處理集總元件構(gòu)成的微波平面電路問題，而對(duì)于由具體的微帶幾何圖形構(gòu)成的分布參數(shù)微波平面電路則采用場(chǎng)的方法較為有效。HFSS是由Ansoft公司提供的三維的電磁場(chǎng)仿真軟件，作為世界上第一個(gè)商業(yè)化的三維結(jié)構(gòu)電磁場(chǎng)仿真軟件，業(yè)界公認(rèn)的三維電磁場(chǎng)設(shè)計(jì)和分析的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。HFSS的用戶界面簡(jiǎn)潔直觀具有精確的自適應(yīng)場(chǎng)解器、強(qiáng)大的電性能分析能力

41、和處理器能力，可以計(jì)算出任何形狀的三維無(wú)源結(jié)構(gòu)的S參數(shù)與全波電磁場(chǎng)。HFSS軟件擁有強(qiáng)大的微波濾波器設(shè)計(jì)功能，它可以計(jì)算微波濾波器的參量，如增益、方向性、遠(yuǎn)場(chǎng)方向圖剖面、遠(yuǎn)場(chǎng)3D圖和3dB帶寬；可以繪制極化特性，其中包括圓極化場(chǎng)分量、Ludwig第三定義場(chǎng)分量和軸比等。因此本文選擇HFSS軟件對(duì)設(shè)計(jì)的多通帶濾波器的仿真。第二節(jié) 雙通帶濾波器的仿真與分析根據(jù)第三章所設(shè)計(jì)基于一對(duì)E形端負(fù)載諧振器的雙通帶通濾波器，利用HFSS13.0軟件建立該濾波器的結(jié)構(gòu)模型，其濾波器的仿真結(jié)構(gòu)材料設(shè)置為RT-Rogers/5880-Duroid，材料所對(duì)應(yīng)的介質(zhì)系數(shù)為2.2，其仿真結(jié)構(gòu)如圖4.1所示。圖4.1 雙

42、通帶濾波器的HFSS仿真圖圖4.4描述了微波通過基于一對(duì)E形端負(fù)載諧振器設(shè)計(jì)的雙通帶濾波器的回波損耗(紅色，S11)和正向傳輸系數(shù)(黑色，S21)的幅度曲線的仿真結(jié)果曲線，從仿真結(jié)果可以看出，低頻通帶和高頻通帶的相對(duì)帶寬分別為5.7%和2.2%。低頻和高頻通帶內(nèi)的插入損耗僅有0.74dB和1.3dB，微波頻率在2.45GHz頻率附近、5.8GHz頻率附近具有小于-10dB回波損耗，其正向傳輸系數(shù)大于-3dB。本文基于改進(jìn)型的端負(fù)載諧振器設(shè)計(jì)的緊湊型雙通帶濾波器，。E形端負(fù)載諧振器的理論分析和全波電磁仿真確認(rèn)諧振器特性，雙通帶濾波器仿真結(jié)果證明了這個(gè)設(shè)計(jì)方法的可行性，可以應(yīng)用到無(wú)線局域網(wǎng)（WLA

43、N）上。圖4.2 S21和S11的幅度仿真曲線第三節(jié) 四通帶濾波器的仿真與分析根據(jù)第三章所設(shè)計(jì)基于基于開口環(huán)諧振器和階梯阻抗諧振器的四通帶通濾波器，利用HFSS13.0軟件建立該濾波器的結(jié)構(gòu)模型，其濾波器的仿真結(jié)構(gòu)材料設(shè)置為RT-Rogers/5880-Duroid，材料所對(duì)應(yīng)的介質(zhì)系數(shù)為2.2，其仿真結(jié)構(gòu)如圖4.3所示。圖4.3 四通帶濾波器的HFSS仿真圖圖4.2描述了微波通過基于開口環(huán)諧振器和四階折疊型階梯阻抗諧振器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的四通帶濾波器的回波損耗(紅色，S11)和正向傳輸系數(shù)(黑色，S21)的幅度曲線的仿真結(jié)果曲線，從仿真結(jié)果可以看出，通過對(duì)其S參數(shù)的仿真和測(cè)量，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性。該

44、微帶多通帶帶通濾波器具有四個(gè)通帶，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)。四個(gè)通帶的中心頻率分別為2.28GHz、3.4GHz、5.44GHz、6.04GHz，具有小于-10dB回波損耗，其正向傳輸系數(shù)大于-3dB。濾波器的理論分析和全波電磁仿真確認(rèn)濾波器的特性，本文設(shè)計(jì)的四通帶濾波器仿真結(jié)果證明了這個(gè)設(shè)計(jì)方法的可行性，可以應(yīng)用到中心頻率在2.28GHz、3.4GHz、5.44GHz、6.04GHz的系統(tǒng)上。圖4.4 S21和S11的幅度仿真曲線第四節(jié) 本章小結(jié)本章首先介紹了微波濾波器設(shè)計(jì)常用的仿真軟件，本文選擇HFSS仿真軟件對(duì)由一對(duì)E形端負(fù)載諧振器構(gòu)成的雙通帶濾波器和由開口環(huán)諧振器和階梯阻抗諧振器構(gòu)成的

45、的四通帶濾波器進(jìn)行仿真，并結(jié)合仿真結(jié)果對(duì)正向傳輸系數(shù)S21和回波損耗S11進(jìn)行了分析，分析結(jié)果表明雙通帶濾波器能讓頻率在2.45GHz頻率附近、5.8GHz頻率附近微波通過；四通帶濾波器能讓頻率在2.28GHz、3.4GHz、5.44GHz、6.04GHz附近微波通過，從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)帶通濾波。結(jié) 論微波濾波器是通信系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分，主要用于提高系統(tǒng)容量和避免系統(tǒng)及相鄰信道間的干擾?，F(xiàn)代無(wú)線通信系統(tǒng)要求射頻器件工作在多個(gè)分離的頻段以滿足用一個(gè)多模終端來實(shí)現(xiàn)不同的業(yè)務(wù)的需求通過一個(gè)波束發(fā)射多個(gè)不連續(xù)信道的頻率信號(hào)。這就需要使用雙通帶甚至多通帶濾波器來抑制雜散的噪聲信號(hào)。因此，本文對(duì)多通帶

46、濾波器進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)。本文首先介紹了微波濾波器設(shè)計(jì)的基本理論，濾波器設(shè)計(jì)的目的為了實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)需要的微波頻率的信號(hào)分量近似無(wú)損耗地濾過，而阻斷其他微波頻段的信號(hào)分量，有效地降低信號(hào)各頻段之間的干擾。評(píng)價(jià)濾波器的主要技術(shù)指標(biāo)包括中心頻率、通帶頻率范圍、插入損耗和回波損耗等技術(shù)指標(biāo)參數(shù)。濾波器設(shè)計(jì)常用的網(wǎng)絡(luò)基本理論和微帶耦合線節(jié)理論，包括網(wǎng)絡(luò)散射矩陣、網(wǎng)絡(luò)的ABCD矩陣、微帶平面結(jié)構(gòu)和微帶耦合線節(jié)。其次，本文分析了頻率變換綜合分析法、對(duì)稱的多通帶濾波器綜合分析法等常用的多通帶濾波器設(shè)計(jì)方法。依據(jù)多通帶濾波器的特性，基于一對(duì)E形端負(fù)載諧振器設(shè)計(jì)了一種雙通帶濾波器，基于開口環(huán)諧振器和階梯阻抗諧振器設(shè)計(jì)

47、了一種四通帶濾波器實(shí)現(xiàn)多通帶濾波器，并給出了濾波器設(shè)計(jì)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)參數(shù)。最后，本文選擇HFSS濾波器仿真軟件對(duì)由一對(duì)E形端負(fù)載諧振器構(gòu)成的雙通帶濾波器和由開口環(huán)諧振器和階梯阻抗諧振器構(gòu)成的的四通帶濾波器進(jìn)行仿真，對(duì)仿真得到的正向傳輸系數(shù)S21和回波損耗S11的幅度曲線進(jìn)行了分析，分析結(jié)果表明雙通帶濾波器能讓頻率在2.45GHz頻率附近、5.8GHz頻率附近微波通過，可用于WLAN通信；四通帶濾波器能讓頻率在2.28GHz、3.4GHz、5.44GHz、6.04GHz附近微波通過，從而實(shí)現(xiàn)多通帶濾波。致 謝在本篇論文結(jié)束之前，我希望對(duì)所有在大學(xué)四年學(xué)習(xí)期間給過我?guī)椭椭笇?dǎo)的老師、同學(xué)們和親友們致以

48、最誠(chéng)摯的感謝。如果沒有這些人給我的幫助和指導(dǎo)，我將無(wú)法順利的完成本次課題和論文。同時(shí)也希望在日后的工作學(xué)習(xí)中能夠繼續(xù)互幫互助，圓滿完成工作和學(xué)習(xí)任務(wù)。首先，我想對(duì)我的母校大學(xué)真誠(chéng)的說一聲感謝，感謝能在這么一個(gè)風(fēng)景優(yōu)美，學(xué)風(fēng)濃厚的地方完成我的學(xué)業(yè)。是大學(xué)給了我一個(gè)良好的學(xué)習(xí)和科研平臺(tái)，這將會(huì)是我一生難以忘懷的。本課題主要是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的，以他的博學(xué)，他的人品，他對(duì)待科研的那種精益求精的精神，時(shí)時(shí)刻刻影響著我。他在工作中始終保持辛勤、嚴(yán)謹(jǐn)、耐心和細(xì)致的風(fēng)格，并深入到學(xué)習(xí)和生活當(dāng)中去。是給了我這么好的一個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)境和科研平臺(tái)，讓我在這幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)中受益匪淺，在此我真城的對(duì)表達(dá)深深的謝意和

49、無(wú)限的祝福。感謝大學(xué)學(xué)院的老師們?cè)谶@四年里不僅在專業(yè)的學(xué)習(xí)上給予我的幫助，更感謝他們?cè)谖业臑槿颂幨律辖o予的教誨。同樣我要感謝陪我一起度過大學(xué)4年的同班同學(xué)，感謝你們?cè)谌粘Ｉ詈凸ぷ魃辖o我提供的巨大幫助在論文的完成過程中，與你們共同學(xué)習(xí)，是我的榮幸，通過與你們相處，擴(kuò)展了我的視野，增加了我學(xué)習(xí)的動(dòng)力，感謝你們讓我有了今日的成果，同時(shí)也祝愿大家今后前程似錦，心想事成。最后，要感謝各位答辯組老師能夠在百忙之中抽出時(shí)間評(píng)閱我的論文，謝謝你們辛勤付出的勞動(dòng)，也祝愿你們身體健康，工作順利。參考文獻(xiàn)1 吳邊. 無(wú)線通信中微波濾波器的比較設(shè)計(jì)法與應(yīng)用研究D. 西安電子科技大學(xué), 2008.2 高峻, 唐晉生.

50、 微波濾波器的回顧與展望J. 電子元器件應(yīng)用, 2005(11):70-72.3 Swanson D, Macchiarella G. Microwave filter design by synthesis and optimizationJ. IEEE Microwave Magazine, 2007, 8(2):55-69.4 Snyder R V. Practical Aspects of Microwave Filter DevelopmentC/ International Conference on Microwaves, Radar & Wireless Communications. 2006:42-54.5 曾昭, 李仁發(fā). 高階多通帶濾波器優(yōu)化設(shè)計(jì)研究J. 電子學(xué)報(bào), 2002, 30(1):87-89.6 王英. 微帶多通帶濾波器的研究與設(shè)計(jì)D. 南京理工大學(xué), 2015.7 Dustakar K, Berkowitz S. An ultra-narrowband HTS bandpass filterC/ IEEE Mtt-s Inte