论文部分内容阅读
随着人们生活需求的提高,对通信的质量和方便性也提出了更高的要求,为了满足市场的需求,通信技术向无线方向发展。微波滤波器是通信系统中最为重要的滤波元件,整个系统质量的好坏都与它的性能优劣紧密相关,其中滤波器在射频、微波电路中发挥着重要作用。同轴腔体带通滤波器具有功率容量大、插入损耗低、寄生通带远等特点,在现代无线通信、数字电视广播和卫星导航等系统中得到了广泛的应用。本文的研究课题是基于某移动公司的项目要求,所设计滤波器中心频率为875MHZ;带宽10MHZ;插入损耗<0.25dB;带内波动<0.2dB;带外抑制<-80dB@825-835MHZ;回波损耗>-20dB。通过引入交叉耦合理论,采用电路仿真软件AWR及美国Ansoft公司开发的HFSS软件设计了一款同轴腔体带通滤波器,并利用Matlab编程软件进行验证所设计滤波器的性能。论文首先介绍了论文的来源背景、研究意义、滤波器的研究现状以及在微波通信中的重要作用。然后论述了滤波器的基本理论、传输特性及其网络理论,总结了低通滤波器的设计方法及低通到带通的转化理论等方面的知识。基于滤波器的数学模型重点介绍了使用AWR软件计算、仿真、优化滤波器的流程及方法,利用优化后得到的滤波器的各腔体频率以及耦合系数等理论参数在电磁仿真软件HFSS中进行3D建模仿真。根据上述方法设计仿真了一款五腔体同轴带通滤波器,该滤波器通过引入两个交叉耦合在通带外低频处产生传输零点,以提高滤波器的带外抑制度。此外分析了该滤波器中谐振杆高度、开窗大小、抽头位置等物理参数对滤波器性能的影响,得到了在这些因素影响下滤波器性能的变化规律曲线。最后为了验证该滤波器具有高抑制性能,本文利用Matlab软件编程对耦合矩阵进行综合仿真得到S参数响应图。结果表明:利用AWR和HFSS设计滤波器的带外抑制、插入损耗、回波损耗等都可以满足指标要求,同时这款同轴腔体带通滤波器能够实现带外的高抑制性能。