椭圆函数带通滤波器

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1、椭圆函数带通滤波器首先基于椭圆函数的微波带通滤波器设计，首先，由要求的技术指标确定滤波器阶数；其次，通过已成熟的滤波器理论查表确定相应低通原型滤波器各元件的参数，并根据频率变换得到所需带通滤波器的电路模型；然后，借助微波电路设计的首选工程软件ADS2008对其原理图进行仿真，得到所设计的椭圆函数微波带通滤波器的21S和11S的数据显示图；最后通过分析数据图并不断优化设计方案以达到所设计的技术指标要求，并综合比较得到最佳的原理图及相应的元件值。分析数据结果可得到所设计的滤波器达到了设计指标要求，表明设计设计方案可行微波滤波器的意义

2、在无线通信技术飞速发展的近几年来，滤波器作为一种二端口网络,具有让某些频率的信号顺利通过,而对另外一些频率的信号加以阻隔和衰减的频率选择特性，而目前在通信、雷达、广播、微波等领域，多频率工作应用越来越普遍,对分隔频率的要求也相应地提高了。因此,滤波器在这些领域被广泛运用,是微波,毫米波系统中不可缺少的器件,其性能的优劣往往直接影响整个通信系统的质量。尤其是在通信系统的接收机前端，带通滤波器性能的优劣会直接影响到整个接收机性能的好坏。因此,无线通信系统对滤波器的性能指标提出了越来越高的要求。特别是在移动通信基站双工器和多工器中使用

3、的滤波器,除了高选择性、小尺寸、通带内低插入损耗的要求以外,对滤波器通带内的群延迟和通带外的衰减都提出了十分苛刻的要求。面对这些要求,传统的滤波器比如最大平坦和切比雪夫滤波器很难胜任,因为普通结构的滤波器只有通过增加阶数来满足要求,而这样却会增加滤波器的插损,而且生产出来的滤波器的重量和体积都会非常大,不满足现代通信的需求。而椭圆滤波器相比其他类型的滤波器，在阶数相同的条件下有着最小的通带和阻带波动，具有良好的选择性，但实现起来却比较困难。带通滤波器是滤波器中应用最多、最重要也是较难设计的一种滤波器。目前射频微波电路的高度集成，

4、尤其是单片微波集成芯片(MMIC)的发展，使得用微带线来实现高频信号在电路板上传输更为普遍。从而利用微带线来实现各种模块功能的技术也得到越来越多的发展并趋于成熟。其中微带线带通滤波器种类繁多，性能各异，是一种在射频微波通信电路中被广泛研究的滤波器类型。因此，鉴于微带线滤波器的重要性，本设计将在对椭圆函数微波滤波器理论分析的基础上，利用仿真软件ADS对由微带线、耦合微带线所构成的微带线带通滤波器进行分析和设计。本设计首先介绍了微波滤波器的发展历史以及微波仿真软件ADS。然后分析了微带滤波器的二端口网络理论以及微带线的传输特性。再对

5、构成滤波器的基本原理以及低通到带通的转换、构成滤波器的传输线结构等方面的内容进行了阐述。最后该设计基于仿真软件ADS和推导公式的基础上，介绍了微带线滤波器的设计方法，并相应设计了端口耦合带通滤波器，同时借助ADS软件对所设计的微带线滤波器进行了仿真和优化，最终得到比较理想的微带线带通滤波器.3本文内容的安排本次毕业设计通过学习切比雪夫微波滤波器的设计方法，了解了微波滤波器的工作特性；然后进一步的学习了椭圆函数微波滤波器的设计方法，掌握了频率变换和耦合矩阵的基本原理；最后借助微波电路设计的首选工程软件ADS2008对其原理图进行仿

6、真，得到了所设计的椭圆函数微波带通滤波器的21S和11S的数据显示图。各章的主要内容安排如下：第一章：主要概述了本次设计题目的目的及意义，同时也简单的介绍了一下微波滤波器的发展进程。第二章：主要介绍了微波滤波器的工作特性以及其涉及到的微波网络基础理论，特别是散射参量的物理意义。第三章：主要说明了椭圆函数滤波器的基本概念以及椭圆函数滤波器的设计方法，尤其是对椭圆函数滤波器的低通原型、频率变换原理及耦合理论作了详细介绍。第四章：主要是借助微波电路设计的工程软件ADS2008对原理图进行仿真，并得到所设计的椭圆函数微波带通滤波器的21

7、S和11S的数据显示图，同时通过分析数据图不断改进设计方案，以达到所设计的技术指标要求，得到最优的原理图及各元件的实际值微波滤波器是微波工程中重要的微波器件之一。理想的滤波器可以当作一种二端口网络，即在所要求的频率范围内，能使微波信号无衰减的传输，此频带范围称为通带；在其余频率范围内能使微波信号完全不能传输，这其余的频率范围称为阻带。一个实际的滤波器只能尽可能的接近理想滤波器，一下就是现代微波滤波器在设计过程中要了解的基础内容本次设计微波椭圆函数带通滤波器时，往往需要根据大量的经验公式计算及查表来确定滤波器的各级参数，但这样所设

8、计滤波器往往性能指标难以达到要求。因此，本次设计采用传统的设计方法与先进的微波电路仿真软件ADS2008相结合的方法来设计滤波器类型的选择可根据滤波器设计的带宽等指标和具体的应用场合来选择。相对带宽在20%以下的为窄带滤波器，应选用窄带滤波器的设计方法来设计；相