射频期末论文.docx

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XIAMEN UNIVERSITY
《射频微波电路设计及CAD》
课程设计报告
系别专业：电子信息科学与技术
姓名:黄玉婵
学号：19720132203332
实验日期：2016年5月迥日
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
这篇文章主要介绍了利用X/4与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。每个通带的带宽可独立的受 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、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 1
简介 1
双带通滤波器设计 1
三带通滤波器设计 5
结论 7
附录: 7
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。近来， 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o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合方案，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来设计紧凑双频滤波器。三带通滤波器 使用组合的四分之一波长谐振器的设计o三节阶梯阻抗谐振器可以被用来设计三波段滤波器o 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下实现在每个频带带宽要求，这篇文章中提出了一些关于设计 小巧的双核和三带通滤波器时使用X/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，入/2谐振器被设计成在较高通带谐振。入/4和入/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可以在一定相关条 件下被控制。如A/4谐振器是用来在较低通带（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。采用双波段（ / ）响应和二波段（ / /）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果。
双带通滤波器设计
/ 4发夹谐振器和两个 入/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双通带滤波器的模型图(HFSS仿真模型)
在这篇文章中，建议双带通滤波器是要设计介电常数勺=,损耗在基板上切线 tangent5=,以及厚度h=(Fl)(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所可以由下列公式计 算：
%〃表示基板的有效介电常数• X / 2谐振器的总长度L22可以通过以下公式来计算：
利用ADS计算W,L如下图所示:
图3 ADS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：
-50 -
-55-
—60 — ■ J » I , j • | | • |
1 2 3 4 5 6 7
Freq (GHz)
图4 HFSS仿真结果绘图
可以从图中看出，.
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，该第一个通带的带宽变小(%% ), ,因为耦合结构的相互耦合程度变弱。采用其他方式，如增加X/2谐振器耦合间 隙之间S2,，所述第二通带的带宽变小(%% ),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。
一个简单的双频带通滤波器电路样本是模拟用来演示测量性能的。在图1所建议的滤波器的 主要物理尺寸：SI = , S2 = , S4 =, W1 = 1mm, W2 = , LI =,
L2 =, L3 = ：, L4 =, D =lmmo
图5不同耦合间隙