微带发夹式带通滤波器开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

微波滤波器作为滤波器的一种,在移动通信中有着广泛的应用。目前随着移动通信日新月异的发展,多频工作十分普遍,对分隔频率的要求相应提高,所以需要大量的微波滤波器。微波固态器件的发展对微波滤波器的发展也起着重要的作用,因为参量放大器、微波固体倍频器、微波固体混频器等一类电路都是多频工作的,需要有相应的滤波器,又由于这些固体器件相当大部分是做成微带集成电路形式,所以微带滤波器近年来发展十分迅速。

在射频和微波电路中最常用的是微带线滤波器。由于微带线滤波器具有小尺寸,用光刻技术易于加工易与其他有源电路元件(如mmic)集在一起;另外,它能通过采用不同的衬底材料在很大的频率范围内(从几mhz到几十ghz)应用。微带滤波器和波导、同轴线等微波滤波器的差别主要仅在于传输线形式的不同,而它们的主要特点例如半集总参数或分布参数的结构等是相同的。因此有关微波滤波器的一些概念和基本设计方法对微带滤波器也是适用的。微带滤波器的特点是由微带线本身特点决定的,例如由于在平面上作图方便,滤波器广泛采用各种变换阻抗形式和耦合微带线形式。随着微带电路中材料和加工工艺的发展,人们克服微带线的一些过去的缺点,从而使微带线得到了更为广泛的应用。例如,随着一些特殊材料的发展,微带线可以大大地减少损耗,提高q值;随着打孔技术的发展,可以容易地在微带线上精确地打孔,微带同样可以采用以前难以使用的短路结构等等;随着微带电路设计和加工技术的发展,近年还出现了一些3d结构的微带电路大大地提高了微带电路的集成度和电路性能等等。

要设计出符合要求的带通滤波器，以往的设计需要进行大量的计算和查表，而且无法验证结构参数的正确性。这种设计方法不光计算量和误差大，成本也高。而ads仿真软件功能强大，可以通过简单的计算，基本确定电路的拓扑结构。如果在保证仿真方向的基础上，利用软件本身的优化模块，设置其中元件的某些参数为变量，并设置其变化范围，再根据电路指标设定优化目标，进行进一步的电路优化仿真，则可免除繁杂的计算过程，使得任务简单化，且提高了设计的精度。故本次设计将采用ads仿真软件来设计微带抽头式发夹型带通滤波器。

2. 研究的基本内容与方案

本次设计的基本内容是设计完成一个微带发夹型带通滤波器。带通滤波器是指能通过某一频率范围内的频率分量，但将其他范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器。微带线形式滤波器由于尺寸小、光刻加工容易、精度高、成本低、易集成、工作频率范围大等优点，成为无线系统通信中广泛采用的滤波器形式。利用ads设计一个中心频率2.4ghz，带宽大于10%，带内衰减小于2db，带外衰减在2.4ghz处小于-20db的微带发夹式带通滤波器。本次设计要求研究带通滤波器的工作原理，熟悉ads设计软件基本操作，完成微带发夹式带通滤波器的设计与仿真，并对其进行优化。

发夹型滤波器根据信号的输入输出方式的不同，可以分为两种：一种是抽头式，另一种是平行耦合式。由于平行耦合式具有以下缺点：插入损耗和回波损耗较大；带宽大于10%-15%时第一级耦合微带线的间距过小，给制造带来了麻烦。而抽头式能克服这些困难，故本次设计选择采用抽头式滤波器。

因为发夹型滤波器是一种分布参数滤波器，是由若干个半波长微带线构成的u型结构作为谐振单元，并排排列偶合而成，滤波器的性能主要由发夹臂长、间距、线宽以及抽头位置等参数来决定。所以初步拟定滤波器的设计过程是，滤波器参数和谐振器的大致间距，再通过ads软件进行建模和初步仿真，最后根据仿真结果和设计目标在进行参数调整，反复仿真直到满足设计要求。

3. 研究计划与安排

第1—2周：查阅资料

第3周：开题报告编写

第4—6周：理论与实现方法学习

4. 参考文献（12篇以上）

[1]清华大学.微带电路[m].北京:人民邮电出版社,1975.

[2]davidm.pozar.张肇仪译.微波工程(第三版)[m].北京:电子工业出版社,2006.

[3]廖承恩.微波技术基础[m].北京:国防工业出版社,1984.